动态节流下激波串运动特性的模拟和分析

为研究动态反压下的激波串特性,针对一种带凹腔的二元进气道/隔离段构型,在马赫数为6的来流下模拟了堵塞比从0.20增长到0.32再保持不变的动态节流流动,分析了堵塞比增长时间(1～10?ms)对激波串运动的影响.结果表明:激波串在节流变化初期向下游运动,随后向上游运动并最终稳定在某一位置.当堵塞比增长时间在5?ms以内时,激波串向下游和向上游运动的幅度分别为3?mm以内和约18?mm,且激波串运动滞后于节流变化,滞后时间随着增长时间的延长而缩短.当增长时间大于等于6?ms时,激波串可向下游运动到凹腔中部,幅度可达31?mm,并伴随着流动振荡;向上游运动幅度仍约为18?mm,激波串运动与节流变化近似同步.分析表明:较短增长时间工况下,激波串运动滞后主要是因为节流引起反压升高、传播时间大于堵塞比增长时间;较长增长时间工况下,凹腔内流动振荡主要是堵塞比增长初期凹腔亚声速区排出流量增加,回流区横向尺度减小,导致凹腔超声速区膨胀并出现"壅塞",产生分离激波与回流区相互作用、发生振荡.工程设计时应考虑激波串运动的滞后及其对流动性能的影响.