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《天津大学》 2007年
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自由剪切层中的随机化与频谱展宽

田峰  
【摘要】: 由实验观察到,当在自由剪切层(混合层或尾迹流)中加入两个相近频率ω1 ,ω2的扰动波时,频率为mω1±nω2的不稳定波将发展到相当显著的水平,因此导致了流动的频谱展宽和随机性。本文针对以上实验现象,在以前有关非平衡非线性临界层研究的基础上,推导出描述边频(带)扰动的非线性演化方程。采用了具有三阶精度的Adams预测校正格式数值求解演化方程,研究在加入边频(带)不稳定波的情况下,非线性作用对流动稳定性的影响。最后将计算结果与实验结果进行对比,得出了以下主要结论: 1.对于原本线性增长的不稳定波,在加入边频带不稳定波后,由于相互作用,一个波的增长率明显大于它的线性增长率。 2.验证了实验现象,由于两个相近频率ω1 ,ω2的波的相互作用,频率为Δω=ω1 ?ω2的分量首先被激发,幅值很快增长。 3.差频Δω=ω1 ?ω2增长后,与ω1 ,ω2及它们的谐波相互作用,最后会导致各种组合频率mω1±nω2成分的幅值有很大的增长,从而在mω1附近产生了频谱的展宽现象,并有可能导致随机性的发生。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O357

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