《激波反射遲滯現象引起的高超聲速進氣道起動機制研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由范曉檣擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：激波反射遲滯現象引起的高超聲速進氣道起動機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：范曉檣
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
項目針對在高超聲速進氣道起動問題研究中發現的一些遲滯過程，提出從激波反射遲滯現象著手，分析進氣道起動過程的流場結構及流動機理。項目綜合運用高速紋影儀、PIV、納米粒子平面雷射散射（NPLS）技術等光學試驗觀測手段，輔以混合LES/RANS數值模擬方法，獲取自由空間中粘性條件下和受限通道內激波反射遲滯現象的流場結構和流動發展過程；通過對流場演化規律的分析，明晰進氣道高馬赫數起動過程遲滯、隔離段下游反壓改變引起進氣道流場結構遲滯、進氣道內激波誘導分離區遲滯等現象的流動機理，從微觀層次剖析進氣道內的激波反射遲滯與進氣道起動過程遲滯之間的耦合關係。該項目研究將細分引起進氣道出現起動問題的類型，對揭示進氣道起動過程的流動機理具有重要的理論意義，同時也有助於建立高超聲速進氣道自起動物理模型。
結題摘要
本項目研究內容來源於項目組在高超聲速進氣道研製過程中遇到的進氣道超額定不啟動現象。主要研究內容包括（1）粘性條件下激波反射遲滯現象流動機理研究（2）進氣道內通道激波反射遲滯現象流動機理研究（3）進氣道下游擾動引起的流場遲滯現象流動機理研究。 通過本項目的研究，在粘性條件下激波反射遲滯現象流動機理、隔離段內流場遲滯現象流動機理、進氣道下游反壓引起的流場遲滯現象和激波串振盪現象的流動機理等方面取得了一些創新性研究成果。 在激波反射遲滯理論方面，通過無粘和有粘條件下激波反射流場結構的分析，利用自由相互作用理論，建立了激波反射遲滯過程分析和流場結構理論模型。該模型的建立，對認識進氣道超額定不啟動現象的理解具有重要理論意義。 在受限通道激波反射流場結構和流場結構遲滯現象研究方面，通過NPLS流場顯示技術，獲得了二維定常激波反射的精細流場結構，並通過CFD分析了激波反射的轉捩過程。獲得了超聲速進氣道內通道流場結構的演化和遲滯過程，發現了雙分離區的融合、分離現象的遲滯特性。另外，還提出了一種採用逆向射流的方式實現激波反射類型轉捩的手段。通過對受限通道流場結構的分析，得到了流動受限條件下激波反射類型轉變的遲滯過程和流場演化規律，對於深入理解進氣道超額定遲滯流動機理具有重要的參考價值。 在激波反射遲滯與進氣道再啟動相互作用機理研究方面，通過NPLS、紋影、CFD等手段，獲得了進氣道在超額定、有下游擾動情況下的流場結構和不啟動、再啟動過程，結合前述對激波反射遲滯流場演化過程的分析，形成了對進氣道再啟動過程流場演化過程的理論認識。 通過本項目的研究，揭示了進氣道不啟動流場的流動機理，形成了通過控制波系實現進氣道超額定工況下正常啟動的深刻認識。
