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摘要
本文针对超声速进气道在非设计工况下由背压爬升引起的激波串运动问题，采用非定常数值模拟，研究了设计马赫数为3.3的二维进气道在来流马赫数Ma∞=2、3和4时的激波串运动特性。结果表明，不同Ma∞下，激波串前缘激波的运动过程均可分为三个阶段：初始背压主导的快速前移段(阶段Ⅰ)、顺压梯度区主导的缓慢前移段(阶段Ⅱ)、背景波系和肩部分离区主导的剧烈干扰段(阶段Ⅲ)。在阶段Ⅰ和阶段Ⅱ，激波串前缘激波的运动特性类似，均先从进气道出口快速前移，在经历短暂后退之后，再次以较低的速度前移。在阶段Ⅲ，当前缘激波进入背景波系产生的逆压梯度区时出现突跳，而每次突跳的距离因Ma∞而异。当前缘激波到达进气道肩部时，流动状态变化显著：Ma∞=2时，肩部无明显分离区，前缘激波最终稳定；Ma∞=3时，肩部形成了开式分离区，前缘激波轻微振荡；Ma∞=4时，肩部存在大尺度的闭式分离区，并且前缘激波小幅振荡，导致进气道的脉动压力系数明显增大。
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单位中国科学技术大学; 北京动力机械研究所
