入射激波对隔离段流场影响研究

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隔离段作为超燃冲压发动机的关键部件之一,需要有效阻隔燃烧室高反压对进气道的影响。其内部流场结构复杂,多波系与边界层相互作用形成复杂的激波串结构。一般,在隔离段进口为存在入射激波和膨胀波系的非均匀气流,入射激波产生的复杂激波/边界层作用势必对隔离段的激波串形态及抗反压能力带来不可低估的影响。基于此研究目的,本文数值开展了带入射激波和均匀来流条件下,不同宽高比、截面形状隔离段的流场对比研究,并实验考察了带入射激波与均匀来流条件下宽高比4矩形隔离段的壁面压力分布。   研究发现入射激波显著改变隔离段的流态。主要体现为激波串分布方向和展向对称性的改变:激波串在激波入射的平面,隔离段高度方向内形成,特征尺寸较小,整个流场在展向有较好的对称性。   在不同隔离段宽高比和截面形状流场中,均匀入口条件下激波串长度和分布随宽高比和截面形状的变化差异明显。带入射激波条件下,流场分布特性趋于一致。带入射激波条件下,宽高比4矩形隔离段激波串在高度方向内的分布和流场展向对称性的提升,比均匀来流条件下激波串总长度显著缩短。宽高比1和2时,激波串长度变化不明显。矩形转圆和正方转圆隔离段中,入射激波使上下壁面扩张壁面的分离区面积进一步增加并前传,激波串长度增加。   通过对不同来流马赫数条件下,不同隔离段构型的流场研究,深入认识了入射激波对隔离段流场的影响规律,为隔离段的设计提供了基础。  
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