蒸气超音速流动中的非平衡相变与激波效应

蒸气在超音速流动中可产生凝结与蒸发现象，并伴随着激波的产生，与理想气体的超音速流动有较大差异。本课题分析蒸气在超音速和跨音速流动中的非平衡态凝结与蒸发的发展过程和影响因素，探讨凝结液核的形成、发展及相伴的热质传递过程，相变过程对激波形成的影响，凝结和激波对流动过程、流动结构和流动参数的影响，相变与激波产生过程中的非平衡现象，探索实际气体跨音速、超音速流动的理论关系式。超音速流动是航空航天、电力、化工、制冷、核工业中有广泛应用的过程，多采用一维理想气体动力学理论进行分析。研究发现，蒸气在超音速流动中会产生相变并对激波和流动有较大影响，流动参数与一维等熵流动计算结果有较大差异。开展对超音速相变与激波过程的深入研究，对认识蒸气超音速流动的复杂过程，发展蒸气流体动力学理论，推动超音速装备和过程应用技术的发展，具有很高的科学价值和潜在应用前景。