局部能量沉积辅助的斜冲击波启动的数值研究

斜冲击波（ODW）的可靠启动对于斜冲击发动机（ODE）的稳定运行至关重要，尤其是在低马赫数和/或高空飞行条件下。针对这种情况下仅依赖固定角度楔片的常规启动方法可能引发启动失败的风险，这就需要额外的启动辅助措施。本研究通过数值方法考察了在有限楔片上进行ODW启动并进行局部能量沉积的情形，以评估等离子体基启动辅助技术的热力学效应。研究重点放在能量沉积的形态和幅度对ODW启动模式及流场结构的影响。结果表明，在无任何能量沉积的情况下，低马赫数条件下楔面上的ODW启动失败。相比之下，连续式和脉冲式的局部能量沉积均可有效启动ODW，使其在有限楔片上实现可持续的冲击波。随着连续能量沉积功率或脉冲单个脉冲能量的增加，Several关键冲击波启动模式会依次出现。针对单脉冲能量沉积下初始波结构的时空演化进行分析，揭示了实现楔面可持续冲击波所需的最小脉冲重复频率，并通过多脉冲能量沉积仿真进行了验证。尽管如此，研究发现，仅以不足于连续能量沉积平均功耗10%的脉冲式能量沉积即可实现与连续能量沉积相同启动长度下的可持续楔面冲击波，这表明脉冲式能量沉积是一种高效的启动辅助方式，适用于极端飞行条件下有限楔片ODW的启动。