压缩拐角流动中激波构型的预测

本文提供了一个理论框架，揭示定常压缩拐角流动必须具有最小的动能耗散，并可用最小作用量原理加以证明。对于给定的来流马赫数 $M_{0}$ 和拐角角 $\alpha$，表征流动系统状态的分离角 $\theta_{s}$ 可基于该理论确定。因此，激波构型的形状以及再附激波后的压力峰值 $p_{peak}$ 均可预测。这些理论预测与实验数据和数值模拟均高度吻合，覆盖了大范围的 $M_{0}$ 和 $\alpha$。此外，对于大分离流动，该理论表明 $\theta_{s}$ 仅依赖于 $M_{0}$ 和 $\alpha$，而与雷诺数 $Re$ 和壁温 $T_{w}$ 无关。这些事实表明，所提出的理论框架可应用于其他由激波主导的流动系统，这类系统在航空航天工程中十分普遍。