气体动力学实验报告

Harbin Institute of Technology

空气动力学实验报告

院系：能源学院

班级：1402405

*名：***

学号：**********

指导教师：**

实验时间：2017-4-24

实验一激波形成与干扰虚拟实验

一、实验目的和要求

通过研究楔形体半角δ和来流Ma数对激波的影响规律，对课堂上学习的激波角、Ma数、静压、总压等基本概念、基本方程和激波前后参数变化基本规律进行了复习巩固、实际应用和数值验证。

借助商用软件（Gambit&Fluent）,采用数值模拟方法完成以下内容1，再现超声速气流流过楔形物体时，在物体前缘形成激波这个气动问题。

2，分别研究楔形体半角δ和来流Ma数变化对激波角、激波后Ma数、激波两侧静压比和激波两侧总压比的影响规律。

二，数据处理

实验中保存有马赫数、静压的分布云图如下。可知在相同来流马赫数的前提下，随着楔形体半角增大，激波后马赫数减小（云图颜色变浅），激波后静压增大（云图颜色变深）。(左侧为压强，右侧为马赫数)

P Ma

10 2.5

10 3.5

10 4.5

20 2.5

20 3.5

20 4.5

30 2.5

30 3.5

30 4.5

已知总压为101325Pa和总温288K，来流马赫数依次取2.5，3.5，4.5。根据出后截面处静压（马赫数、总压）随纵坐标的变化曲线，可知压力剧烈变化的区域有激波。提取激波前后参数，根据激波两侧总压比可知实验中出现的均是弱解激波，此时通过计算可得到唯一的激波角。汇总成表格如下：

同时将与数值结果相对应的点绘制在参数关系图中，结合表中的实验数据可知，对于弱解激波而言，在相同来流马赫数的前提下，随着楔形体半角增大激波后马赫数减小，激波后静压增大，总压减小。相应结果如下所示：