超声速流中半球头带杆体激波相关非定常性的参数实验研究

在 $M_\infty=2.0$、$0^{\circ}$ 攻角的超声速自由来流中，开展了带减阻杆体的半球头前体的几何参数影响实验研究。改变杆长 $(l/D=0.5,1.0,1.5,2.0)$、杆干直径 $(d/D=0.06,0.12,0.18)$ 及杆头形状，考察其对时均与瞬态流场的影响。当 $l/D$ 增大时，在 $l/D=1.5$ 处阻力系数 ($c_d$) 显著减小，而 $d/D$ 的变化仅影响甚微。激波相关非定常性的强度随 {$d/D$ 从 $0.06$ 增至 $0.18$} 而减弱，而 $l/D$ 的改变影响可忽略。通过将尖杆头替换为具有三种不同底部形状（垂直底、圆底、椭圆底）的半球杆头研究杆头几何的影响。带垂直底的半球杆头表现更优，降低了 $c_d$ 与流动非定常性。由激波相关非定常性引发的主导时空模态通过瞬态阴影图像模态分析呈现，且结果与其它测量一致。