水蒸汽亚毫秒级凝结实验研究

为模拟高超声速风洞中水蒸汽凝结现象，设计了一种基于稀疏波反射原理的凝结实验系统，采用“空间等效时间”思想，在固定位置测量流场随时间的变化，实现了0.14～1.4ms亚毫秒时间尺度的凝结。通过吸收光谱测量方法实现了凝结过程中流场温度、水蒸汽含量的高时间分辨率（100kHz）测量，对小时间尺度凝结现象的影响因素进行了分析。结果表明：不同亚毫秒时间尺度下凝结规律相同；水蒸汽含量或试验段初始压力增加，凝结发生越快，即喷管中的凝结位置越靠前，而发生凝结时的拐点温度越高；初始压力与水蒸汽含量不变时，压力下降速度越快，发生凝结位置越靠前，发生凝结时拐点温度相同。