超音速冲击射流的PIV流场实验研究与数值计算

超音速冲击射流是一种非常独特和重要的流动现象，具有重大的理论研究价值和在国防工业、航空工业上的重要的应用前景。本项目拟采用PIV和高精度压力传感器实验研究非理想膨胀喷管所形成的轴对称冲击射流流场，以期获得流场中激波与激波干涉、激波与剪切层相互作用、滞止泡的形成、射流非定常性等流动图谱及壁面压力分布的详细结果，为下一步开展有关微尺度超音速冲击射流、超音速冲击射流的主动、被动控制打下良好的研究基础。同时在现有研究的基础上编写可压缩非定场流动的计算软件，特别是针对滞止区内脉动压力的特点重新模化紊流模型，开展相应的非定常、可压缩流动的数值模拟。希望能够对现有文献中在滞止区内计算结果与实验结果偏差较大（比如，壁面压力分布的相对误差高达60%，且不同紊流模型的压力计算结果相对误差高达30%左右）的现象有所改进。这对于深入研究紊流的本质特征会有所帮助。