冲击管开口处的冲击波诱导不稳定流动
流体动力学
2025-11-04 v1
摘要
冲击管是一类关键设备，促进了广泛范围的实用应用研究。本研究使用采用线爆技术的矩形截面开放式冲击管，产生 Mach 数范围为 1.2-1.8 的冲击波，使对管口不稳定可压缩流动进行详细调查。冲击波产生由可压缩涡旋环和尾随喷流组成的复杂流场，以及若干瞬态结构，包括内嵌冲击波、向内运动的冲击波或逆冲击波、层流层和普兰克尔-米勒展开粉丝。基于幂律密度轮廓的近似模型描述冲击波在管内外的演化，推导出等效源位置以测量的冲击波轨迹为依据。使用交替出口边界条件的方法对冲击波-管口相互作用进行分析。采用稳压出口可更好地再现实验观察，预测出现超声速排出、内嵌冲击波、展开波和循环产生。文档记录了若干此前未报道的不稳定特征，包括逆冲击波或“再冲击”形成和内嵌冲击波脱落。这些发现凸显了来自开放式冲击管所产生的高度瞬态、由冲击驱动的流动所涉及的各种特征的复杂动力学。
引用
@article{arxiv.2511.00247,
title = {Blast wave induced unsteady flow at the shock tube opening},
author = {Saini Jatin Rao and Akhil Aravind and Saptarshi Basu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.00247},
year = {2025}
}