超声速气流中双楔块结构的激波反射滞后现象及突变模型

【作者】 焦晓亮； 崔涛； 于达仁；

【机构】 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院；

【摘要】 在超声速飞行的飞行器及其动力装置的各个部分中,都伴随着激波和激波反射现象,这些现象的出现对飞行器及其动力装置的性能有重要影响。激波反射现象是气体动力学的重要研究内容。理论上,激波反射现象会呈现出丰富的形态。各种激波反射的稳定性,不同激波反射类型之间的相互转变和迟滞现象等都是气体动力学的研究对象。本文以超声速无黏气流在双楔块结构中流动时出现的激波反射现象为研究对象,在改变来流马赫数时,会出现3种反射模式:RR(正规反射),MR(马赫反射),Unstart(脱体激波,不起动)。随着来流马赫数的改变,3种反射模式相互转变,会出现RR(?)MR转变滞后现象和不起动(?)起动(RR或MR)转变滞后现象。本文利用CFD数值模拟的方法,基于FLUENT软件,求解可压缩无黏流Euler方程,模拟了该复杂滞后现象。激波反射的复杂滞后现象是一种非连续突变现象,根据Thom分类定理,当控制参数不大于4时,自然界存在的各种突变过程可用7种最基本的初等突变模型(折叠、尖点、燕尾、蝴蝶、椭圆脐点、双曲脐点和抛物脐点)来描述。激波反射的滞后现象是一个三模态之间可逆转化的过程,这种现象可以用蝴蝶突变模型来描述。本文应用蝴蝶突变几何模型对激波反射的复杂滞后现象进行了几何分析。更多还原