旋拧射流穿越激波对增强超声速混合的机理研究

采用稳定性分析和直接数值模拟相结合的方法，研究旋拧射流穿越激波增强超声速混合的机理。结果表明：（1）在线性阶段，旋拧流具有更高的扰动增长率；在非线性阶段，流向剪切不稳定导致轴对称涡环对的径向运动，而流向和周向剪切不稳定的双重作用可导致小涡结构的出现，大大增加了旋拧流的伸展率。（2）虽然可压缩性的增加降低了扰动增长率，但是周和向剪切的影响较小，在高马赫数下旋拧流仍有相对较高的扰动增长率。（3）旋拧的燃料射流穿越激波时，R-M不稳定性和斜压矩的作用促进了交界面周向涡层的卷起，继而产生涡的配对和横向运动。这些因素均对超声速混合有利。该项研究加深了对超声速混合机理的认识，对超燃冲压发动机的设计有重要的参考价值。