用于研究双波迎面相互作用的电控双驱动激波管实验技术

本文介绍了用于研究平面运动激波与头激波迎面相互作用的电控双驱动激波管技术。研究成功的用电容高压放电破膜(聚脂薄膜)技术,破膜时间可控制在100微秒左右,破膜重复性为±50微秒;提出了同时测量和记录管内前后两道运动激波的速度,以及两激波间时间间隔的方法;并以第二激波作为纹影照相的同步信弓,实现了±2微秒的同步精度,从而用单火花和双火花纹影系统获得了双波迎面相互作用的流场照片。     

自由活塞激波风洞

自由活塞激波风洞是一种使用自由活塞压缩器驱动的高焓脉冲型激波风洞。这种风洞是由R J Stalker提出并在澳大利亚国立大学首先建成和逐渐发展起来的高焓实验设备。经过30多年的改进与发展,日趋完善,现已成为研究高超声速气动加热、计及真实气体效应的气体动力学现象、特别是超声速或高超声速燃氢冲压发动机(scamjet)的重要设备之一,受到国际上航空航天界的重视。本文概述了自由活塞激波风洞的发展过程,系统地阐述了这种设备的结构特点和运行原理,给出了性能参数的计算方法和算例,及其性能指标,并讨论了这类风洞的优缺点。     

一种计算超声速流中由湍流剪切层脉动引起的激波振荡频率的方法

在超声速或高超声速绕流中,一种很严重的脉动压力环境是由激波边界层相互作用引起的激波振荡.这种高强度的振荡激波可能诱发结构共振.因这一现象非常复杂,已发表的文章都采用经验或半经验方法.本文首次从基本流体动力学方程出发,给出了由湍流剪切层引起的激波振荡频率的理论解,得到了振荡频率随气流Mach数M_(∞)和压缩折转角θ的变化规律,计算结果与实验值是相符的.本文为激波振荡导致的气动弹性问题提供了一种有价值的理论方法.     

反射型激波风洞中激波与边界层的相互作用

本文研究了反射型激波风洞中由于非完全反射对激波与壁面边界层相互作用的影响,给出了在反射激波坐标系中计算边界层速度分布、温度分布和马赫数分布的计算方法.算例表明,在计及氮气的平衡真实气体效应的情形下,随着入射激波马赫数M:的增大,边界层的最小马赫数从壁面处移到边界层内;随着喷管喉道面积的增大,边界层的最小马赫数、反射激波的分叉角α和分叉区后的射流速度均随之减小.计算结果与实验值相比是一致的.     

A CALCULATING METHOD OF SHOCK WAVE OSCILLATING FREQUENCY DUE TO TURBULENT SHEAR LAYER FLUCTUATIONS IN SUPERSONIC FLOW

One of the more severe fluctuating pressure environments encountered in supersonic orhypersonic flows is the shock wave oscillation driven by interaction of a shock wave withboundary layer.The high intensity oscillating shock wave may induce structure resonanceof a high speed vehicle.The research for the shock oscillation used to adopt empirical orsemiempirical methods because the phenomenon is very complex.In this paper atheoretical solution on shock oscillating frequency due to turbulent shear layer fluctuationshas been obtained from basic conservation equations.Moreover,we have attained theregularity of the frequency of oscillating shock varying with incoming flow Mach numbersM_∞and turning angleθ.The calculating results indicate excellent agreement withmeasurements.This paper has supplied a valuable analytical method to study aeroelasticproblems produced by shock wave oscillation.     

贯流风机流场的实验和数值研究

贯流风机流场的分析研究是对其进行结构调整、性能优化的前提。本文运用烟迹和闪光照相的方法对贯流风机的内部流动进行了流场显示研究，得到了瞬态流场照片，并通过多点总压和静压测量得到了速度分布。本文还对贯流风机的流场进行了数值模拟。结果表明：数值计算与实验结果符合得较好，这两者的结合是研究贯流风机流动和改进其性能的有效手段。本文最后就贯流风机的噪声进行了初步研究，得出了一些有价值的结果。     

THE INTERACTION OF A SHOCK WAVE WITH THE BOUNDARY LAYER IN A REFLECTED SHOCK TUNNEL

The influence of anontotal reflection on the interaction of areflected shock wave withthe boundary layer in a refleeted Shock lunnel has been investigated The calculatingmethod of the velocity,the tempeture and the Mbch number profiles in the boundary layerin reflected shock fixed coordinates has been obtained To account for equilibrium real gaseffects of nitrogen the numerical results show that the minimum Mach number in theboundary layer has been movedfrom the wall into the boundary layer with the increasing ofthe incident shock Mach number.The minimum Mach number,the shock angle in thebifurcated foot and the jet velocity along the wall to the end plate are reduced owing to theincreasing of the area of nozzle throat.The numerical resulls are in good agreement withmeasurements.     

抽吸激波管的性能分析与计算

为了减小由于反射激波和透射激波分叉引起的反射型激波风洞试验气体提前受到污染的现象,本文研究了一种新的具有抽吸的激波管流动,分析了抽吸缝的作用,给出了这种抽吸激波管性能参数的计算方法,同时还给出了反射激波与边界层相互作用引起的激波分叉的形状随抽吸量变化的计算公式。实验证实了边界层抽吸可以有效地减小激波与壁面边界层相互作用所产生的分离现象。计算与测量结果是一致的。