【摘 要】
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基于热力学、流体力学基本关系式,采用微积分变换,推导了超声速气体流动和明渠流动的相似模拟的基本公式,总结了相似参数的对应关系、限制条件及应用范围。基于特征线法设计
【机 构】
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清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室能源与动力工程系,中国空气动力研究与发展中心
【基金项目】
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国家自然科学基金（51809148）, 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室开放基金（sklhse-2018-E-01）,水沙科学与水利水电工程国家重点实验室科研课题（2018-KY-02）
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基于热力学、流体力学基本关系式,采用微积分变换,推导了超声速气体流动和明渠流动的相似模拟的基本公式,总结了相似参数的对应关系、限制条件及应用范围。基于特征线法设计了喷管,并设计搭建了明渠水流试验台,采用高速相机和压力脉动传感器,完成了明渠空腔水流流动的试验。试验结果表明,弗劳德数为2.0、流量为11 m3/h的空腔流动,其压力脉动主频为2.09 Hz。本文通过试验验证了可压缩气体流动与明渠水流流动之间的相似性,该研究方法在国防工业中具有广阔的应用前景。
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