陈爱国，李绪国，毛春满，孙良宝，隆永胜，杨彦广

高超声速风洞流场中的气流旋转影响及消除

陈爱国＊，李绪国，毛春满，孙良宝，隆永胜，杨彦广

（中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，四川绵阳 621000）

风洞实验需要高品质的来流，但部分高超声速风洞由于加热器特性可能导致流场中存在气流旋转，为了消除或减小旋转，提出了在风洞稳定段前加入反向旋转气流来抵消气流旋转的思路。为验证该思路及了解高超声速流场中旋转程度总体效应，设计了一种带翼模型和高精度滚转力矩天平。在Φ0.3m高超声速低密度风洞中进行了M6、总压约2×105Pa、氮气常温时（电弧加热器不通电）多种进气条件下的滚转力矩测量实验，结果表明流场中存在旋转，滚转力矩系数Cl最大为1.657×10－3，采用约2%总流量的反向气流可达到滚转力矩系数降低2个数量级的效果，为提高风洞流场品质提供了较为有效的解决措施。

高超声速风洞；气流旋转；滚转力矩

0 引 言

高超声速风洞为防止实验气体冷凝或复现飞行环境，需加热介质气体至高温，部分加热器（如电弧加热器）为防止壁面局部过热烧蚀采用旋转进气方式，在风洞稳定段前加入反向旋转气流来抵消旋转，但产生的气流旋转将对飞行器气动力实验结果产生影响，需要对该影响及解决措施进行评估。在低速流动中，李荣先、吴国江、Rhode、唐明等分别采用一孔探针、五孔探针、七孔探针测量了气流旋转［1－4］，Paschereit［5］等采用激光多普勒测速仪研究了流动介质为水的旋转流场，而高超声速流场中气流旋转的直接或间接测量手段目前尚未见报道。……