流动稳定性、湍流与转捩

创建时间:2021-04-02 13:06
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▪超声速平板边界层/混合层湍流直接数值模拟研究

采用直接数值模拟(DNS)手段对超声速平板边界层以及剪切流动进行了全时空高精度模拟,开展湍流及转捩基础理论研究,通过机理分析,挖掘高可信度数据蕴含的流动信息,修正雷诺平均湍流/转捩模型、拓宽模型适用范围,为实现超/高超声速飞行器气动力/热的准确预测提供理论与技术支撑。


高焓混合层直接数值模拟

                    

                                     超声速平板边界层湍流涡结构(Q准则)
          平板边界层壁面“猝发”现象
                      

                  流向摩擦阻力系数分布
流向平均速度Van-Direst变化后沿物面法向分布

▪基于PINN的湍流流场信息重建研究

针对流体力学流场重建问题,提出基于PINN的流场重建方法,并验证该方法重建的流场精度接近DNS结果,同时验证了PINN方法能够使用稀疏且带噪声的流场重建完备且高精度的流场,验证PINN方法可用于三维可压缩流动的流场信息重建,突破PINN重建流场的适用场景。




湍流流场信息重建

▪非线性耦合本构关系理论的线性稳定性分析

对广义流体动力学方程和NCCR模型进行一维线性化处理并作稳定性分析,发现线性化之后的NCCR模型能够回归到传统流体动力学方程即NSF方程的类似形式,体现了方程的渐近保持属性,同时还证明了广义流体动力学方程和NCCR方程在小波长扰动下的线性稳定性。





静止状态的时间和空间稳定性分析曲线





均匀流动的时间和空间稳定性分析曲线