中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
研究了局域能量脉冲注入条件下高超声速进气道流场的扰动情况。数值模拟采用三维雷诺平均N-S方程，分别利用ROE格式和二阶中心格式对对流通量和粘性通量进行离散处理；用高斯-赛德尔隐式格式对方程进行时间推进求解，采用k-ε两方程模型用于湍流的数值模拟。开展了高超风洞平板流场能量注入实验，获取了高速纹影图像，并对实验结果与计算结果进行比较。研究表明，能量注入产生的冲击波能与高超流动产生的斜激波发生强烈干扰，脉冲能量的引入可能引起高超声速进气道流量俘获率产生剧烈震荡，从而导致进气道流场的性能急剧下降。
高超声速进气道 能量注入 激波干扰 高超风洞 scramjet inlet energy addition shock wave interaction hypersonic tunnel 强激光与粒子束
2014, 26(3): 031014
激光推进及其应用国家重点实验室(装备学院), 北京 101416
激光能量注入可以控制Ⅳ型激波干扰, 有效地减小钝头体压力载荷。基于有限体积法和分区结构网格划分的高分辨率数值方法, 在来流马赫数为3.45的条件下, 计算了单脉冲激光能量注入和连续激光能量注入对Ⅳ型激波干扰的影响。研究结果表明: 单脉冲激光能量注入后一个较短时期内(50～60 μs), 钝头体表面压力突然升高, 随后压力有一个较为明显的下降过程, 然后恢复原状态; 当注入的连续激光能量较小时, 钝头体表面压力略微增大, 随着注入能量增大, 钝头体表面压力峰值减小; 在注入能量到一定程度时, 钝头体表面压力峰值减小已不明显。
激光能量注入 数值研究 流动控制 激波干扰 laser energy deposition numerical investigation flow control shock interaction 强激光与粒子束
2014, 26(2): 021008
