An experimental study has been conducted to visualise the instantaneous streamwise and spanwise flow patterns of a normal shock wave impinging over a rounded contour bump in a Mach 1.3 free-stream. A quartz-made transparent shock generator was used, so that instantaneous images could be captured during the oil-flow visualisation experiments. Fluorescent oil with three different colours was used in the surface oil-flow visualisation experiment to enhance the visualisation of flow mixing and complicated flow features that present in the flow field. Experimental data showed that the rounded contour bump could split the impinging normal shock wave into a or a series of lambda-shaped shock wave structure(s). In addition, it was found that the flow pattern and the shock wave structures that appeared over the rounded contour bump depended highly on the impinging location of the normal shock wave. The flow pattern shown in this study agreed with the findings documented in literature. Moreover, it was observed from the instantaneous oil streaks that the normal shock impinging location also affected the size and the formation location of the spanwise counter-rotating vortices downstream of the bump crest. Finally, it was concluded that the terminating shock could distort the oil streaks that left over the surface of the contour bump. Therefore, the use of the transparent normal shock wave generator is recommended when conducting experiments with normal shock wave impingement involved.Graphical abstract

中文翻译：

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在 1.3 马赫的自由流中撞击圆形轮廓凸起的正常激波的流动可视化

已经进行了一项实验研究，以可视化在 1.3 马赫的自由流中撞击圆形轮廓凸起的正常激波的瞬时流向和展向流动模式。使用石英制成的透明冲击发生器，以便在油流可视化实验期间捕获瞬时图像。地表油流可视化实验中使用了三种不同颜色的荧光油，以增强流场中存在的流动混合和复杂流动特征的可视化。实验数据表明，圆形轮廓凸起可以将撞击的法向激波分裂成一个或一系列的λ形激波结构。此外，发现在圆形轮廓凸起上出现的流动模式和激波结构高度依赖于正常激波的撞击位置。本研究中显示的流动模式与文献中记录的发现一致。此外，从瞬时油条纹中观察到，正常激波撞击位置也影响了隆起波峰下游的展向反向旋转涡流的大小和形成位置。最后，得出的结论是，终止冲击会扭曲轮廓凸起表面上留下的油纹。因此，在进行涉及法向冲击波冲击的实验时，建议使用透明法向冲击波发生器。图形摘要 本研究中显示的流动模式与文献中记录的发现一致。此外，从瞬时油条纹中观察到，正常激波撞击位置也影响了隆起波峰下游的展向反向旋转涡流的大小和形成位置。最后，得出的结论是，终止冲击可能会使轮廓凸起表面上留下的油纹扭曲。因此，在进行涉及法向冲击波冲击的实验时，建议使用透明法向冲击波发生器。图形摘要 本研究中显示的流动模式与文献中记录的发现一致。此外，从瞬时油条纹中观察到，正常激波撞击位置也影响了隆起波峰下游的展向反向旋转涡流的大小和形成位置。最后，得出的结论是，终止冲击会扭曲轮廓凸起表面上留下的油纹。因此，在进行涉及法向冲击波冲击的实验时，建议使用透明法向冲击波发生器。图形摘要 从瞬时油流中观察到，正常激波撞击位置也影响了隆起波峰下游展向逆旋涡旋的大小和形成位置。最后，得出的结论是，终止冲击可能会使轮廓凸起表面上留下的油纹扭曲。因此，在进行涉及法向冲击波冲击的实验时，建议使用透明法向冲击波发生器。图形摘要 从瞬时油流中观察到，正常激波撞击位置也影响了隆起波峰下游展向逆旋涡旋的大小和形成位置。最后，得出的结论是，终止冲击会扭曲轮廓凸起表面上留下的油纹。因此，在进行涉及法向冲击波冲击的实验时，建议使用透明法向冲击波发生器。图形摘要