尖楔模型结构对脉动压力测量影响实验研究

摘要

高超声速边界层转捩与湍流研究是当前空气动力学研究的一个热门领域,脉动压力测量技术在高超声速风洞背景噪声测量和边界层内扰动波发展研究实验中得到了广泛应用.脉动压力传感器由于灵敏度高、测量频率范围宽,其测量结果受多方面因素影响.文章以尖楔模型为研究对象,在常规高超声速风洞中开展了模型背面凸起对表面脉动压力测量结果影响的实验研究,获得了3种背面结构(方型凸起、斜坡型凸起和无凸起)模型表面脉动压力信息,对比发现模型背面方型凸起和斜坡型凸起使得模型表面声压级明显增加,其中方型凸起的影响比斜坡型凸起的影响更大,模型背面凸起结构对表面脉动压力测量的影响沿着展向逐渐增加.分析认为模型背面凸起结构影响表面脉动压力测量有三种可能途径①模型背面大尺度凸起改变模型流场波系,从而影响模型表面流动;②模型背面非定常流动产生的噪声通过固壁传播至脉动压力传感器,影响测量结果;③模型周围非定常非对称流动给模型施加一个非定常的作用力,使得模型振荡,从而影响表面脉动压力测量.