Page 154 - 《爆炸与冲击》2026年第9期

ω
−1
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−1
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第 46 卷 −1 齐 治，等： 品字形三喷管火箭橇射流-地效耦合机理及其布局效应 第 9 期
(b) t=10 ms

v j/(m·s −1 ) 100 700 1 300 1 900 p/MPa 0.12 0.24 0.36 0.48 ω/s −1 5 000 15 000 25 000
Case 2 Case 2 Case 2

0 5 10 0 5 10 0 5 10
l j/m l j/m l j/m
Case 3 Case 3 Case 3

0 5 10 0 5 10 0 5 10
l j/m l j/m l j/m
Case 4 Case 4 Case 4

0 5 10 0 5 10 0 5 10
l j/m l j/m l j/m
(c) t=30 ms

v j/(m·s −1 ) 100 700 1 300 1 900 p/MPa 0.12 0.24 0.36 0.48 ω/s −1 5 000 15 000 25 000
Case 2 Case 2 Case 2

0 5 10 0 5 10 0 5 10
l j/m l j/m l j/m
Case 3 Case 3 Case 3

0 5 10 0 5 10 0 5 10
l j/m l j/m l j/m
Case 4 Case 4 Case 4

0 5 10 0 5 10 0 5 10
l j/m l j/m l j/m
(d) t=60 ms
图 13 不同冲击高度下三喷管射流多物理场时序演化对比
Fig. 13 Comparison of multi-physics time-series evolutions of three-nozzle jets at different impact heights

如图 13 所示，在 1.5 ms 时刻，流场特性出现显著分化。工况 2 射流自由汇交；工况 3 则因几何非对
称性与地效的耦合作用，流场变形加剧，其射流底部触地，径向偏转形成速度约为 510 m/s 的壁面射流；
此时，其压力场中的低压核心区因地面挤压而呈现扁平状，空间展布受限。工况 4 射流尚未触地，但已
显示出地面引起的预压缩效应。射流充分发展至 10 ms 时，工况 2 完成汇交形成合并射流；工况 3 呈现
典型强地效流场特征，表现为薄层壁面射流沿地面高速推进其速度约为 700 m/s；工况 4 流态表现为弱地
效结构与自由射流特征的叠加，此时射流已接触地面，但影响深度较浅。30 ms 时刻是流场向准稳态过
渡的关键阶段。工况 2 已发展为充分发展的自由湍流射流。工况 3 的壁面射流结构更加清晰和稳定，能
量持续向地表集中。对于工况 4，其流场演化至此时出现显著变化：其下涡核结构破碎并重组为典型的
地表涡。此重组过程在同期涡量云图中表现为高涡量区域的集中与形态转变，而其压力场中的低压区
范围出现与之对应的瞬时膨胀。这表明在高冲击高度下，地面效应已足够强，在流场发展的中期开始主
导并重构涡系结构。进入准稳态阶段即 60 ms 时刻，工况 2 呈现充分发展的自由湍流射流形态。工况 3
的流场受地面强烈挤压，形成结构扁平的高速壁面射流，其压力场核心区同样被压制在近地面区域；工
况 4 流场垂向扩展空间显著增大，形态更接近自由射流，但其底部仍可见明显的弯曲与扩散，表明地面
约束效应虽减弱但仍持续作用。

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