后掠翼边界层定常横流涡的非线性演化

摘要 横流失稳是后掠翼边界层主要的失稳形式.实验和数值研究发现在后掠翼边界层转捩之前，有一段较长的非线性幅值饱和阶段，因此线性稳定性不能有效预测横流失稳转捩过程，所以研究横流涡的非线性演化过程就极为必要.以NLF(2)-0415翼型为研究模型，在来流Mach数为0.8、后掠角为45°、攻角为-4°的条件下，用扰动方程计算了定常横流涡非线性演化过程.结果显示非平行性起着更加不稳定的作用.当基本波的幅值到达0.1时，非线性作用开始明显.横流涡经历了非线性幅值饱和过程，涡的形状呈现半蘑菇状，涡的涡轴与边界层外缘无粘势流平行.饱和涡使得原有流场发生极大的扭曲，流向速度和展向剖面出现了拐点