《粘性流体力学》课程教学课件（PPT讲稿）第九章 稳定和转捩补充

稳定和转捩的特征表现 1先发生二维不稳定性TS波 2.三维不稳定性λ,k波 3底层发生涡的伸长卷起, 4漩涡猝发和溅射後平静交替湍流斑形 成

稳定和转捩的特征表现 1.先发生二维不稳定性T-S波 2.三维不稳定性l,k波 3.底层发生涡的伸长卷起, 4.漩涡猝发和溅射後平静交替.湍流斑形 成

热线风速仪测量的二维不稳定性结果 y↑ 543:uo H 图8[a}=4m-0处,不同v位覺 忧动速充时间序列

热线风速仪测量的二维不稳定性结果

下面是涡卷起的示意图 5 展向涡 湍饼充分发 维 和层流发展成湍流的几个阶段 游流 旋河破裤 稳定层流 边界沾來 t 层濟 转捩长度 图2Lia捉出的断的鸦结构念(194) 风、日、C足战祸;H55、L5是快、慢 图yK-型转示意囝

下面是涡卷起的示意图 和层流发展成湍流的几个阶段

紊流里面也有有规律的频率成分, 看下面的频诎分析得到的几个峰值 3k 3r:: 2/ w IGO 200 W/H 期待用新的理念和方法进一步探索

紊流里面也有有规律的频率成分, 看下面的频谱分析得到的几个峰值 期待用新的理念和方法进一步探索

稳定和转捩 层流稳定性理论和基本原理 平行流假设 ou 1 aP u 1 p cx 10 + +8

稳定和转捩 层流稳定性理论和基本原理 平行流假设 x P y u v x u u t u   = −   +   +    ' 1 [ ( ) ] 1 y u r r y m k k   +   +  

用大写表示平均量,带撇表示扰动量 维 二维 u=U+U U=U+U V=V+V W=W+W′ W=0 p=P+p p=P+p 将此时代入二维不可压非定常ns方程

用大写表示平均量,带撇表示扰动量 三维 二维 u=U+u’ u=U+u’ v=V+v’ v=v’ w=W+w’ w=0 p=P+p’ p=P+p’ 将此时代入二维不可压非定常ns方程

得到带扰动量的方程 z M 1 OP1 OP u +1 Ot X 12L 1 1 OPv OPI Ot 1 Ox oy

得到带扰动量的方程 0 ' ' ' ' ' 1 ' 1 ' ' 1 1 ' ' ' ' 2 2 =   +   =      +   +   =    +   +   +   +   y v x u v y P y P y v v t v u x P x P y u v x u u t u      

得到的带扰动的方程 du 1 aP 1 + at X 尸Ox Ov 1 aP +1 at Q =2p ×

得到的 带扰动的方程 0 ' ' ' ' ' 1 ' ' 1 ' ' ' ' 2 2 =   +   =    +   +   =    +   +   +   y v x u v y P y v v t v u x P y u v x u u t u    

忽略二次项并减去平均流方程得 du 1 aP tu wv u at X X Ov av 1 ap 1 =12y at 0 Ox ay

忽略二次项并减去平均流方程得: 0 ' ' ' ' ' 1 ' ' 1 ' ' ' ' 2 2 =   +   =    +   +   =    +   +   +   y v x u v y P y v v t v u x P y u v x u u t u    

应用壁面无滑移条件,可以知道 V,U在壁面为零,所以此处P也为 零,于是y向动量方程就消去了 引进流函数表示波动 Y(x,y, t)=y)e (ax-Bt 实数β复数波动是时间传播 α复数β实数波动是空间传播

应用壁面无滑移条件,可以知道 V’,U’在壁面为零,所以此处P’也为 零,于是y向动量方程就消去了 引进流函数表示波动 (x,y,t)=(y) e i(x-t) 实数复数波动是时间传播 复数实数波动是空间传播