带有非线性作用的三维可压缩边界层稳定性及转捩特点研究

小型化再入飞行器端头绕流边界层的失稳和转捩，对再入飞行器的落点精度和飞行安全有重要影响。但目前还没有有效的分析手段，能够对其失稳和转捩的机制进行充分的研究。发展一套适用于考虑了边界层非平行性效应和非线性影响的，全三维可压缩边界层进行稳定性分析和转捩机理研究的PSE计算软件，深入研究钝体头部的超声速绕流边界层的失稳和转捩特点，对小型化再入飞行器的研发具有重要作用。飞行器端头转捩问题研究的难点在于它不属于人们熟知的自然转捩，而属于相对陌生的"bypass"转捩。因此，研究内容除求解PSE的数值方法外，还包括探索与钝体头部边界层失稳的物理现象相符的扰动模型，边界层非平行性对边界层流动稳定性的影响，三维流动边界层的稳定性特点，扰动的非线性演化机制，以及对应于不同扰动的转捩途径等。最后，根据对钝体头部转捩规律的认识，探索利用PSE预测转捩的方法。