斜爆轰波与边界层滞后

在斜爆轰发动机燃烧室内，上壁面膨胀角变化会引起边界层分离和反射结构的滞后，导致推力性能出现双稳态，为发动机主动控制提供依据。

Han, Xin · 邱若凡 · 尤延铖

Combustion and Flame 2025

参数信息

马赫数

10

当量比

1.0

膨胀角变化范围

0-8 °

技术优势

首次发现滞后

在斜爆轰发动机燃烧室内首次发现由壁面构型循环变化引起的滞后现象，为理解真实飞行中攻角变化等动态效应提供依据。

揭示双解域

通过无粘数值模拟揭示了极曲线分析无法捕捉的双解域，明确了规则反射与马赫反射共存的范围。

支持主动控制

阐明了滞后类型及机理，为斜爆轰发动机的主动控制提供关键指导，帮助规避性能损失。

应用场景

• 斜爆轰发动机：用于理解发动机在变工况下的流动稳定性，避免性能突然下降。
• 燃烧室流场诊断：识别燃烧室内的滞后和双稳态流场特征，用于状态监测和故障预警。
• 推进系统设计：在设计阶段考虑滞后效应，确定安全的工作范围，避免进入推力损失状态。
• 高超声速飞行器：评估飞行器攻角变化时推进系统的性能鲁棒性，防止推力突变。