基于C-γ-Re_(θ)模型的多模态高超声速边界层转捩预测

HIFiRE-5、HyTRV均为验证高超声速三维边界层转捩的典型标模。C-γ-Re_(θ)转捩模型在原始的γ-Re_(θ)转捩模型基础上进行了高超声速横流转捩修正。运用C-γ-Re_(θ)转捩模型对飞行、风洞工况下HIFiRE-5、HyTRV进行转捩模拟。对于HIFiRE-5飞行试验,针对其弹道中8个典型高度及存在姿态角的工况进行转捩预测,C-γ-Re_(θ)转捩模型计算结果与热流测量结果吻合,并对其表面的转捩模态进行了对比分析。对于HIFiRE-5静音/常规风洞试验,C-γ-Re_(θ)。转捩模型能够准确计算变雷诺数工况下转捩阵面形态及转捩起始位置,并与温升测量结果相符。对于HyTRV常规风洞试验,在变马赫数、变雷诺数的工况下,C-γ-Re_(θ)。转捩模型计算结果与模型上、下表面红外热图测量结果基本一致,能够预测横流模态下的边界层转捩,对于转捩起始位置、转捩阵面形态的预测与基于线性稳定性理论的e^(N)方法具有相当的预测精度。测试表明,对于飞行试验和静音/常规风洞试验,C-γ-Re_(θ)。转捩模型预测结果均保持较高的可靠性,实现了高超声速典型标模的三维边界层转捩预测.

等离子体火炬喷射频率对超声速燃烧特性的影响研究

为了研究等离子体火炬喷射频率对超声速燃烧特性的影响,采用实验方法研究了超声速气流中等离子体火炬的点火及助燃特性。在单次喷射能量保持不变的情况下等离子体火炬喷射频率呈现两种不同状态,使得超声速燃烧特性也呈现出两种截然不同的燃烧模态。燃烧模态转捩过程中伴随有正规反射向马赫反射的转化过程。等离子体火炬对处于亚燃模态的燃烧场不起作用,对处于早期超燃模态的燃烧场产生燃烧促进作用,并可以促发燃烧场由早期超燃模态向亚燃模态的转捩。