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摘要：為了揭示激波/湍流邊界層干擾區(qū)內(nèi)物面剪切應(yīng)力統(tǒng)計(jì)特性的演化規(guī)律,采用直接數(shù)值模擬方法對(duì)來(lái)流馬赫數(shù)2.9、12°激波角的入射激波與平板湍流邊界層相互作用問(wèn)題進(jìn)行了研究。通過(guò)與風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較分析,驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的可靠性。系統(tǒng)地探究了干擾區(qū)內(nèi)物面剪切應(yīng)力的典型特征,如預(yù)乘譜、概率密度分布和相干結(jié)構(gòu)等。研究結(jié)果表明,分離激波的低頻振蕩運(yùn)動(dòng)對(duì)流向及展向分量的預(yù)乘譜均沒有實(shí)質(zhì)影響,其脈動(dòng)仍以高頻特征為主,低頻能量變化較小。干擾區(qū)內(nèi)流向剪切應(yīng)力概率密度函數(shù)分布變化劇烈,分離泡內(nèi)對(duì)數(shù)正態(tài)分布規(guī)律不再適用,而展向剪切應(yīng)力在干擾區(qū)內(nèi)與正態(tài)分布較為接近。相較于上游湍流邊界層,分離泡內(nèi)物面剪切應(yīng)力矢量夾角與幅值的聯(lián)合概率密度變化顯著,峰值概率降低,峰值范圍增大。此外,流向剪切應(yīng)力脈動(dòng)場(chǎng)的本征正交分解分析指出,主能量模態(tài)與分離激波的低頻振蕩以及下游再附邊界層內(nèi)的G?rtler-like流向渦結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

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