在高速氣體動力學中,氣相介質攜帶固體小顆粒的兩相流動是重要的研究課題之一。研究氣固兩相之間相互影響的規律是探索可壓縮性氣固兩相流領域*的環節,有著較高的學術研究價值和實際應用價值.
在垂直激波管里進行了氣-固兩相流的實驗研究。主要研究激波與3種不同堆密度的石英砂顆粒群相互作用,用千眼狼5F系列高速攝像機對顆粒在拋撒過程進行圖像捕捉,得到顆粒在拋撒階段的速度。研究顆粒群在超聲速氣流下的運動規律以及激波對顆粒群加速的影響規律,分析激波通過顆粒群時氣-固兩相流中的動力學過程。定量分析顆粒堆密度對激波的影響,得出了固體顆粒群受到激波作用后拋撒過程中縱向和橫向顆粒云團體積增加,顆粒云團平均濃度減少;顆粒群的堆密度與顆粒粒徑、拋撒初速度、反射激波的強度都成反相關關系。
通過國產高速攝像機對實驗結果的比較和分析得到了一些有意義的研究結果。當驅動氣體不同時,激波管中的氣動參數存在很大的差異,尤其在激波的多次反射現象中,激波反射的機制是不同的;入射激波速度和強度、反射激波速度和強度、透射激波速度、以及激波衰減率等參數都與驅動氣體、入射激波馬赫數、顆粒的物性參數及顆粒裝載比等因素有關;根據 算得到的氣動參數。