基于扰动方程的超音速轴对称射流马赫波辐射研究

来源：计算力学学报杂志2017年第2期北京时间：

作者：郭娜,方一红

摘要：超音速不稳定波是导致剪切流失稳和转捩的主要不稳定模态，这种模态以马赫波的形式辐射到远场，从而产生强烈的声场。采用线性稳定性理论和非线性扰动方程(NLDE)分析，计算超音速轴对称射流不稳定波的扰动演化(Ma=2.1)，对马赫波辐射进行研究，包括马赫波辐射方向、辐射源位置，以及随斯特劳哈尔数的变化情况。研究结果表明，在超音速轴对称射流中，马赫波沿固定方向辐射向远方，不稳定波相位沿另一方向传播，这两个方向相互正交；马赫波辐射源位置位于不稳定波压力幅值最大处；斯特劳哈尔数St越大，马赫波辐射的能力越强，辐射区域越集中。

关键词：非线性扰动方程,线性稳定性,超音速射流,不稳定波,马赫波辐射,

基金资助：国家自然科学基金重点项目（11332007）；国家自然科学基金（10972156）资助项目