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超声速复杂内、外流场的PIV实验研究

徐惊雷  马静  沙江  林春峰  张堃元  
【摘要】:介绍了本课题组在三个国家自然科学基金资助下,超声速复杂内、外流场的PIV实验研究的主要进展,给出了三个典型的PIV实验研究结果,即:出口马赫数最高为3的过膨胀冲击射流流场;过膨胀SERN出口的激波/附面层干扰流场;以及超燃冲压发动机带进气道模型的等直隔离段内的复杂流场,获得了相应的特有的复杂气动现象,如过膨胀超声速冲击射流流场中激波与激波干涉,滞止泡的形成与非定常的胀缩、扭曲、抖动,以及射流的非定常卷吸等主要的流动图谱;SERN模型在过膨胀状态下的内羽流激波与附面层的相互作用、附面层分离区、激波相交等气动现象;在较高背压下隔离段内激波串在流动方向上表现出的大尺度的前后非定常脉动现象,发现在几个特殊的背压条件下,等直隔离段内的流场出现了随机的、大幅度的"激波切换"现象。所有这些工作为超燃冲压发动机的无接触、瞬时、全流场的定量测量奠定了良好的基础。

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