赵 君，马元宏，王宏伟

(1.核工业理化工程研究院，天津 300180；2.中国航天空气动力技术研究院，北京 100074)

同位素已经广泛应用于地质、医疗、能源等相关领域研究。为此需要研究用于同位素生产的专用设备，提高其物理性能，满足生产需要。在特种工业用同位素生产专用设备中，为了进行同位素气体处理，设置了气流输运管状部件，负责输运该设备中含有的同位素气体，气流输运部件与气流产生激波等相互作用。专用设备运行时其高速气流马赫数在3～6以上。由于特殊的需要,应保证高速气体以较小的能耗进入气流输运管状部件,同时降低绕流高速气体的能量损耗,为此需要降低高马赫数气流与气流输运部件相互作用产生的内外摩擦和激波损耗。在专用设备设计、优化过程中，一直比较重视其内部气流输运部件能耗的优化，致力于降低其能耗，以提高专用设备的经济性和稳定性。

为降低专用设备中气流输运部件的能耗，初步考虑采用减小其头部直径，将其设计为锥度为1∶3到1∶5的变直径圆管形状(各部分直径均小于5～10 mm)的方法，同时考虑通过改变气流输运部件头部激波形式来进一步减小气流输运部件能耗。

文献[1-2]中详细论述了不同激波形态的特征、产生正激波和斜激波的条件和相关激波前后参数关系计算方法。根据文献[1-2]中对正激波和斜激波特点和关系的论述，初步认为如果对气流输运部件进行头部切角处理，其头部激波可以假设为楔形体前缘激波，与头部不进行切角处理时相比，激波形式会发生改变，即激波角减小，由正激波转化为接近斜激波形式，从而可能会减小气流输运部件能耗，使得气流输运部件满足使用要求。……