柱形汇聚激波在重/轻气体界面上折射现象的研究

【作者】 翟志刚； 李伟； 罗喜胜；

【机构】 中国科学技术大学近代力学系；

【摘要】 激波在界面上的折射是一个经典而重要的问题。已有的研究中多局限在定常或准定常情况,激波多为平面激波,理论得到的折射现象转变准则也局限于定常或准定常情况。激波强度和入射角度是影响激波折射现象的两个最重要的因素。由于汇聚激波强度以及激波与界面之间的夹角在激波运动过程中不断发生变化,波后流场是非定常的,传统的理论不一定能完整预测其折射现象和规律。然而,由于汇聚激波生成的困难,汇聚激波在界面上的折射现象鲜有研究。本文基于激波动力学理论形成了柱形汇聚激波,采用肥皂膜技术形成了倾斜的空气/氦气界面,同时采用高速纹影技术初步研究了柱形汇聚激波在倾斜界面上的折射现象。实验结果表明在设计的实验段中开展非定常的柱形激波界面折射实验是可行的。初步实验结果发现汇聚激波在空气/氦气界面上的运动会依次出现非规则折射、规则折射以及他们之间的转变现象,我们认为这种转变现象是由于入射激波和透射激波沿界面的运动速度不同导致的。更多还原