超声速气流中闭式凹槽结构参数对流场特征的影响

摘要

针对无燃料喷射的闭式凹槽(L/D=15)，本文采用高速纹影研究超声速气流中的凹槽流场特征，得到了不同前后缘角、不同角度导流槽和波状后壁凹槽的流场纹影照片。结果表明：自前缘产生剪切层会覆盖整个凹槽，剪切层在槽内先下压然后抬起，产生两道汇聚的"入波"。该波和上壁边界层作用并导致其分离，分离激波较强，和"入波"透射后在下壁面发生规则反射。受槽内回流区振荡的影响，剪切层在凹槽后缘也会发生周期性振动，导致后缘激波和上壁边界分离区振荡。大于临界值的前缘角只会影响剪切层下压角度，后缘会影响到剪切层抬起和激波振动。当后缘角大于临界值，剪切层振动会消失。不同角度导流槽对槽内剪切层和波系影响较小，波状后壁显著地改变流场波系并降低了激波强度，有效抵消除了上壁面边界层分离，总压损失降低明显。