非均匀来流中斜爆轰波对扰动的动态响应特性

在斜爆轰推进系统中，经过进气道压缩的气流速度仍然很大，导致斜爆轰波前的气流难以达到均匀预混，进而对斜爆轰波系产生影响。以高空飞行条件下非均匀来流中的斜爆轰波系为对象，采用Euler方程结合氢气-空气基元反应模型，通过波角变化和波面位置偏移研究了斜爆轰的受扰动特性。采用当量比作为非均匀的表征变量，在斜爆轰波面上游引入了一个高度可变的扰动区，定义φ_A为扰动幅值，扰动区的当量比分布通过正弦函数进行模化。研究发现，随着φ_A的减小，波角减小，波面向下游移动；随着φ_A的增大，波角增加，波面向上游移动。当φ_A为负值且足够小时，可以观察到波角突变的新现象，分析表明此现象源于来流当量比非均匀作用下的重新起爆。当φ_A为正值且足够大时，被扰动区的波角处于非平衡状态，较大的当量比梯度会导致其高于理论值，而较小的当量比梯度会导致其低于理论值。对波面位置的偏移量进行了量化分析，发现波面位移随φ_A的变化仅在其为正值时是非线性的，在其为负值时是线性的，随扰动区高度的变化也是线性的。