自由剪切層中的隨機(jī)化與頻譜展寬.pdf

1、由實(shí)驗(yàn)觀察到，當(dāng)在自由剪切層(混合層或尾跡流)中加入兩個(gè)相近頻率ω1，ω2的擾動(dòng)波時(shí)，頻率為mω1±nω2的不穩(wěn)定波將發(fā)展到相當(dāng)顯著的水平，因此導(dǎo)致了流動(dòng)的頻譜展寬和隨機(jī)性。本文針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在以前有關(guān)非平衡非線性臨界層研究的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出描述邊頻(帶)擾動(dòng)的非線性演化方程。采用了具有三階精度的Adams預(yù)測(cè)校正格式數(shù)值求解演化方程，研究在加入邊頻(帶)不穩(wěn)定波的情況下，非線性作用對(duì)流動(dòng)穩(wěn)定性的影響。最后將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比

2、，得出了以下主要結(jié)論： 1.對(duì)于原本線性增長(zhǎng)的不穩(wěn)定波，在加入邊頻帶不穩(wěn)定波后，由于相互作用，一個(gè)波的增長(zhǎng)率明顯大于它的線性增長(zhǎng)率。 2.驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，由于兩個(gè)相近頻率ω1，ω2的波的相互作用，頻率為Δω=ω1-ω2的分量首先被激發(fā)，幅值很快增長(zhǎng)。 3.差頻Δω=ω1-ω2增長(zhǎng)后，與ω1，ω2及它們的諧波相互作用，最后會(huì)導(dǎo)致各種組合頻率mω1±nω2成分的幅值有很大的增長(zhǎng)，從而在mω1附近產(chǎn)生了頻譜的展寬現(xiàn)象，