水下超声速喷嘴起动/关机过程射流的动态不稳定性研究

作     者：何淼生 覃粒子 何佳磊 张晓源 刘宇 

作者机构：北京航空航天大学宇航学院北京100191 昆明精密机械研究所云南昆明650118 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2014年第35卷第4期

页      面：523-529页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：喷嘴 水下射流 超声速 起动 关机 不稳定性 

摘      要：为了研究水下超声速喷嘴出口燃气泡的发展及射流的动态不稳定机制,应用高速摄像的流场可视化方法,开展了水下欠膨胀超声速喷嘴起动和关机过程的冷流试验研究。试验结果表明:喷嘴起动初期高压气体喷出后很快建立起射流形态,没有出现间歇性断裂泡流形态;喷嘴起动阶段的射流动态不稳定特征仅出现在较低压比下的过膨胀状态,而关机阶段的超声速射流在较高压比下的欠膨胀状态即开始出现高度不稳定振荡,射流在欠膨胀到过膨胀的过渡阶段回击频率高达10Hz;起动与关机阶段动态不稳定性的差异与气/水之间相互作用过程有关,入口压力的持续升高有助于抑制射流边界的颈缩,而入口压力的降低过程则进一步加剧了水环境对射流边界的作用,射流表现出更高的不稳定性。