后掠平板边界层的横流线性稳定性和广义共振分析

包云飞; 沈露予; 徐家宽; 李秀仲

应用力学学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (1) : 49 -57.

包云飞, 沈露予, 徐家宽, 李秀仲

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摘要

横流不稳定主导了后掠机翼表面前缘附近的边界层湍流转捩，因此其稳定性分析对于通过层流控制实现飞行器的减阻、降噪以及热防护至关重要。本研究采用基于有限雷诺数理论的线性稳定性分析，研究了Falkner-Skan-Cooke边界层和后掠平板边界层的不稳定特征。通过在不同压力梯度边界层求解Orr-Sommerfeld方程和Rayleigh方程揭示了黏性、无黏在横流不稳定中所起的作用，并且基于三波共振和Bragg散射的广义共振机理，给出了能够高效触发横流边界层不稳定的壁面粗糙元和定常扰动模态的特定波数。