微型激波管中激波衰减的机理探究
流体动力学
2021-01-12 v2
摘要
微型激波管在多种跨学科应用中的重要性日益增长。目前缺乏实验数据来验证解释压力驱动微型激波管中激波衰减的现有激波管流动模型。本文针对截面为2mm、6mm和10mm正方形、膜片破裂压力比在5-25范围内、驱动段初始为环境条件的微型激波管，给出了其激波形成与激波传播现象的深入认识。利用氮气和氦气作为驱动气体，在一套新型台式微型激波管系统中进行了压力测量与可视化研究。实验结果使用激波管模型进行了验证，该模型由两部分描述：(1)激波形成区，由膜片有限破裂时间引起的波相互作用主导；(2)激波传播区，激波衰减主要由于壁面效应和边界层增长而发生。用于预测激波形成区和激波传播区中激波马赫数变化的关联式对本文结果及文献中报道的实验数据均吻合良好。在相同无量纲时间下，各激波管中观察到相似的流动特征。平面激波波前的形成与激波管直径成比例缩放。激波管直径越大，激波达到的峰值马赫数越高。
引用
@article{arxiv.2005.08179,
title = {Insights into the shockwave attenuation in miniature shock tubes},
author = {Janardhanraj S. and Abhishek K. and Jagadeesh G},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.08179},
year = {2021}
}