杜钰锋，林俊，王勋年，熊能

1. 中国空气动力研究与发展中心 高速空气动力研究所，绵阳 621000

2. 中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室，绵阳 621000

风洞试验段的核心流区域是经过导流片、蜂窝器、阻尼网等整流装置整流后风洞中流场品质最好的区域[1-4]，但尽管如此，进入风洞试验段的自由来流仍然具有非定常特性。从理论上来看，自由来流扰动是由流场中各个物理量的脉动综合导致的；而从实际的风洞结构来看，风洞运行过程中的驱动系统、加热(冷却)系统、阀门系统等均是自由来流扰动的源头[5]。自由来流扰动会对风洞试验结果的精度产生影响，致使风洞试验结果产生误差，风洞试验结果误差对于飞行器设计而言即意味着升力、阻力系数等气动参数存在设计误差，进而会导致飞行器载重量存在估算误差，严重制约了飞行器的经济性与安全性[6]。因此，对自由来流扰动进行精确量化评估就显得尤为重要。

文献[7]利用小扰动理论对流体力学基本方程进行了线性化处理，求解后发现自由来流扰动是由3种基本扰动模态叠加构成的，分别为：声模态、涡模态及熵模态，且3种扰动模态的构成成分不尽相同。声模态是由等熵状态下的压力脉动、密度脉动、温度脉动及无旋速度脉动构成的；涡模态是由有旋速度脉动构成的；熵模态是由定压状态下的熵脉动、密度脉动与温度脉动构成的[7-8]。

由于3种扰动模态的构成成分不同，其产生机制也不尽相同。……