【摘 要】
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早期对于激波反射双解现象的研究分为马赫数引发的双解现象与尖楔角度引发的双解现象两类.1999 年,Ben-Dor 在数值模拟尖楔激波反射现象中发现存在下游反压引起的迟滞效
【机 构】
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中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北四环西路15号,北京100190
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早期对于激波反射双解现象的研究分为马赫数引发的双解现象与尖楔角度引发的双解现象两类.1999 年,Ben-Dor 在数值模拟尖楔激波反射现象中发现存在下游反压引起的迟滞效应i,但按照激波反射理论,压缩角小于von Neumann 角时不能出现双解现象,该迟滞现象产生的原因还有待研究.本文通过数值计算对Ben-Dor 的模型进行模拟,并利用苹果线理论对其下游反压双解机理进行分析.在数值模拟中,对相同来流条件下,尖楔角度不同的模型诱导的尖楔激波i 在对称面上反射产生r1 后,与由高背压压缩诱导的r2 相交反射形成的复杂波系进行了模拟.改变反射激波后的压强,让其逐渐升高再降低.模拟结果显示在前端马赫杆出现之前,底边对称面上先产生了底部马赫杆,随着背压激波后压强的增大,其苹果线向右移动,激波角逐渐增大,尖楔反射激波、背压激波交点R 左移,同时,两者在点的反射激波在底面反射的马赫杆增长,背压比达到20 时,底部马赫杆将交点R 吞没,与前方两道斜激波汇合形成中部马赫杆.在两道激波处于反射形式单解区的条件下,让他们由常规反射(RR)转为马赫反射(MR).由此解释了尖楔反射激波、背压激波在压缩角小于vonNeumann 角时产生马赫反射的原因是由于背压引起激波角增大,诱导下游马赫杆前推至激波交点R 并将其吞没而导致的.在r2 后压强增高与降低的过程中,达到同一状态时,会产生流态的双解现象.表现为反射形式的不同或马赫杆长度的不同.同时发现,增压到不同高度再降压时,流动状态也可能产生不同：在r2 背压变化的部分区间,对于同一背压,增压过程与从不同大小背压开始降压的过程流态均不相同,对于同一来流条件与边界条件,流动出现了“三解”现象.增压、降压过程中不同位置的马赫杆高度迟滞环出现嵌套现象.
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