摘要：在马赫数3.4的低噪声超声速风洞中,分别采用纹影技术及基于纳米示踪的平面激光散射技术（NPLS）,对台阶高度为3 mm的层流后台阶绕流结构进行了流动显示实验,旨在研究后台阶流场再附区的平均流动规律及再附边界层的瞬态流场精细结构,并通过比较不同时刻的NPLS数据,发现后台阶再附边界层涡结构的非定常演化特性；并且与马赫数4.2条件下的纹影结果和前期研究成果进行了比较.结果表明,两种流动显示方法均可以捕捉激波膨胀波的位置,但NPLS技术在揭示流场某一截面内的瞬态精细结构方面更具优势,其时间分辨率可达6 ns,空间分辨率微米量级；该流场条件下的回流剪切层的倾角为-3.1°,再附边界层的平均增长斜率为0.07519；再附边界层中发卡涡脱落的特征时间尺度为大约10μs.相同膨胀比条件下,再附随着马赫数增大而推迟；膨胀比越大,再附越提前,并且流动折转角变大.

关键词：超声速 后台阶 再附 重新发展边界层 

单位：国防科技大学 航天科学与工程学院 长沙410073 防空兵学院 郑州450052