5F系列高速攝像機拍攝超聲速流中視頻圖像
吸氣式超燃沖壓發動機日漸顯出其在軍事和航空航天中應用的重要性,因而受到世界各國的關注。在發動機燃燒室內部流速為超聲速,受空氣壓縮性的影響。自由剪切層發展較慢,因此增強發動機內燃,料的混合成為了提高超燃沖壓發動機燃燒性能的一個關鍵問題。在探索超聲速混合和射流增強的過程中,采用了氣動斜坡、方形凹腔、壓力匹配噴嘴和支板等,這些方法的目的是減小總壓損失提高射流與主流的混合。然而在燃燒室內部,通常采用多點噴射或者組合噴射方式,這必然會引起復雜的射流激波,同時凹腔火焰穩定器會形成后沿再附激波或者前沿壓縮激波,這些激波都會與射流互相作用。
5F系列高速攝像機拍攝超聲速流中視頻圖像
關于激波對超聲速橫向射流混合特性的影響研究得較少,尤其是激波對液體橫向射流的影響研究更是非常缺乏。利用高速攝像機拍攝了斜坡產生激波與不同強度氫氣垂直射流間互相作用的圖像,獲得了斜坡人射在射流不同位置時氫氣射流圖像,還拍攝了激波與液體垂直射流間互相作用的圖像。
為了揭示激波對超聲速流中橫向射流的影響,在超聲速流中利用長9mm、坡度為23°的斜坡產生激波。組合利用千眼狼5F系列高速攝像機拍攝激波入射在氣體和液體射流的不同位置,以及相同位置不同噴注壓降時的流場圖像。結果表明,激波對氣體和液體橫向射流的影響基本相同,都表現為入射激波增強了湍流度,擴大了燃料空間發展區域,增強了與主流的混合,激波入射在射流的前部比射流的后部影響大。