一种增加平面激波强度的收缩截面设计新方法

摘要

基于激波动力学理论,针对激波管中所产生的平面运动激波,在二维假定(即展向宽度不变)的条件下,通过设计特定的上下壁面收缩型线,可获得运动激波从较大截面直管段的初始平面波面形状,经收缩段的变形和强度增加,再以平面波面形状进入较小截面直管段的连续转变过渡.采用数值计算和实验的方法对该理论所设计的典型型线进行了考核,验证了本文结果的可靠性.此外,针对控制型线设计的几个关键参数及其影响规律进行了考察,结果表明,入口管道高度h和汇聚角度θ0对型线形状影响较大,而出口管道高度hmin、入射激波马赫数M0以及比热比y对型线影响较小;而对激波强度增加效果最为明显的参数主要是收缩比h/hmin、初始激波强度M0和比热比y.该方法有望为可燃气体的点火与爆轰机理研究提供新的途径.