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词条 转捩
释义

流体力学名词,表征一种流动现象,英文为transition。

转捩,即从层流到湍流的过渡。

转捩点的计算和预估是设计飞行器的关键前提。

目前,转捩点的计算约有三种方法:

1. 通过湍流模型计算。目前,湍流模型中还不是完全的理论公式,而是经验公式。

2. 直接求解N-S方程。

3. 求解基于小扰动理论的线性稳定性方程和求解抛物线形稳定性方程。

转捩的分类

从形成机制上来讲,转捩可分为三种:自然转捩(或横流转捩,natural transition),旁路转捩(bypass transition),分离流转捩(separation-induced transition)。自然转捩发生在低湍流度下(Tu<1%),被认为是最普遍的一种转捩形式,它。而旁路转捩是由外部气流(自由流湍流)的强干扰引起的,其边界层内扰动呈代数增长,不再服从指数规律,即不经过T-S波的小扰动增长过程而直接由层流突变为湍流。典型的例子是叶轮机械中的转捩过程。

自然转捩(横流转捩)

Natural Transition

自然转捩各阶段具体如下:

1:前缘之后的稳定层流;

2:具有二维Tollmien-Schlichting波的不稳定层流;

3:不稳定的三维扰动波开始发展并形成涡旋;展向涡量。

4:在局部涡量很高的地方湍流促发;三维涡破碎。

5:在湍流脉动速度大的地方形成湍斑;

6:湍斑聚结成充分发展的湍流边界层。

分离流转捩

Separation-induced transition

旁路转捩

Bypass transition,此名称是按照Morkovin(1969)的提法而延续下来的。旁路转捩是由外部气流(自由流湍流)的强干扰引起的,并且完全绕过了Tollmien-Schlichting描述的不稳定状态,这是在叶轮机械中常见的转捩形式。

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更新时间:2025/2/25 0:18:39