隔离段内激波串受稳态和脉动背压影响的数值研究

• 作者: 詹王杰 严红
• 来源期刊: 推进技术
• 关键词: 隔离段 激波串 稳态背压 脉动背压 自激振荡 共振
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 气动热力学|Aero-thermodynamics
• 页码范围: 980-990
• 页数: 11页
• 分类号: V211.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.190671

摘要

为了加深对背压影响下的隔离段工作特性的认识,基于非稳态雷诺平均的Navier-Stokes方程,探究在来流Ma=2.94条件下隔离段内激波串在稳态背压、脉动背压与共振状态下的振荡特性.结果表明:隔离段激波串的自激振荡频率受稳态背压大小的影响,激波串在9倍和10倍来流静压的稳态背压条件下会产生频率分别为506Hz和454 Hz的自激振荡,且激波串前缘位置呈周期振荡.在脉动背压条件下,激波串运动受脉动背压和自激振荡的共同作用,产生多个主导频率;当脉动背压振荡频率与自激振荡频率相近时,激波串运动达到共振状态,主要体现在激波串振幅的增强,振幅大小可以达到管道长度的33.5％,而受到100Hz的低频脉动背压影响时,振幅大小为管道长度的24％;同时共振状态下隔离段内上游的压升较受100Hz低频脉动背压影响下的压升更高;针对出口脉动背压的相位变化对共振状态下激波串运动的研究表明,相位变化对激波串运动的振幅几乎没有影响.