柱状汇聚激波斜劈反射现象研究

摘要

在汇聚激波管中实验和数值研究了柱状汇聚激波在斜劈上的反射现象.首先,基于激波动力学理论设计并加工了柱形汇聚激波管;然后通过在汇聚段内置不同倾角的斜劈观测柱状汇聚激波在固壁上不同的反射现象.研究表明,马赫数为1.351的柱状汇聚激波由规则反射到马赫反射转变的整体临界角约为40°,转捩时局部激波角为45.2°,小于脱体准则预测的同等强度平面激波转捩的激波角(46.1°).当激波角小于该整体临界角时,汇聚激波在斜劈上发生规则反射,而大于该临界角时,入射激波会在斜劈上出现马赫反射.由于汇聚激波强度和激波角不断变化,导致其在壁面上的反射现象以及转捩条件与平面激波条件下有一定的区别.