二维隔离段激波迟滞现象研究

来源 :第八届全国高超声速科技学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:catx
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  隔离段是位于超燃冲压发动机进气道与燃烧室之间的关键部件,主要作用是防止燃烧室燃烧造成的高反压上传而影响进气道正常工作.隔离段流动现象复杂,包含激波与边界层、激波与激波的相互作用等流动.虽然国内外对隔离段进行了大量的研究,但仍然有很多问题尚不是很清楚,需开展相应工作.激波迟滞现象最近十几年成为研究的热点问题,其广泛存在于航空航天器外部扰流和内部流场中,对隔离段激波迟滞问题的深入研究不仅是因为其本身重要的流体物理意义,更重要的是其对隔离段认识的极大帮助和其很强的工程应用背景.目前国内外对隔离段中所存在的迟滞现象研究比较少,需要开展相应的研究.所以本文通过理论分析和数值模拟相结合的手段,考察了抽吸和入射激波对二维等直隔离段流场的影响.首先,根据Zhukoski 分离区压力与主流马赫数的量化关系,通过Rankine-Hugoniot 关系得到激波串首道激波及其反射波后的流动参数并进行深入分析,结果显示:来流马赫数大于2.15 时,在无控制措施条件下,二维隔离段激波串首道激波反射为规则反射,隔离段本身不会出现激波迟滞现象.其次通过数值方法考察壁面抽吸和入射激波对二维等直隔离段流场的影响.研究结果表明:壁面抽吸有利于吸除近壁面边界层流动,使激波串固定在抽吸缝的位置.随着背压的不断升高,抽吸作用迫使激波串首道激波的强度不断增强,首道激波分离角和激波角不断增大,从而进入Von Neumann 准则的双解区甚至马赫反射区.在降低背压的过程中,隔离段出现激波迟滞现象.对于入射激波条件下的隔离段,入射激波和膨胀波在隔离段多次反射.激波串在随背压变化前后移动的过程中,激波串的位置偏向于稳定在激波串前缘与反射波相交的位置.在背压变化的过程中,隔离段出现激波位置的迟滞现象.
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