三角形楔体超音速流场马赫数仿真

　　该仿真对象为二维三角形楔体在超音速来流条件下的外流场，来流马赫数设定为3，主要用于观察压缩拐角处斜激波的形成、发展及波后马赫数分布规律。楔体前缘尖锐，上下表面对称偏转，气流在经过折角时无法沿原方向继续流动，被迫产生集中压缩，从而形成两道清晰的斜激波。图中红色区域代表接近来流马赫数的高速区，蓝绿色带对应激波压缩后的低速区，颜色过渡直接反映波系位置与马赫数梯度。

　　从工程应用看，这类二维算例常用于飞行器进气道压缩面、翼面前缘、舵面折角、高速弹体头部及超音速传感器探头外形的初步气动校核。它不追求复杂几何细节，而强调以最小计算域捕捉激波角、压力跃升和速度衰减关系，为三维结构设计提供边界依据。实际选型时，可将楔角、前缘厚度和后体长度作为关键变量，评估不同压缩强度下总压损失与流场均匀性。

　　建模思路上，几何外形保持左右对称，计算域在楔体前方预留足够长度以保证超音速入口边界不受反射波干扰，上下边界远离物面，出口位于激波充分发展之后。前缘附近网格需要沿法向加密，以准确分辨薄激波层；远场区域可逐步放宽，控制整体网格规模。由于来流速度高于音速，边界信息传播具有明显方向性，入口、出口和远场条件的设定要与可压缩流求解逻辑一致。

　　外形尺寸方面，该模型以二维剖面表达，核心约束是楔体半角、前缘点位置及上下表面延伸长度。安装边界可理解为虚拟计算域边界：前方来流段、后方排气段和上下外场范围共同决定结果可信度。若将其转化为实物试验件，还需在前后保留装夹段，避免夹持结构干扰楔面附近流场。

　　功能特性集中体现在对流场压缩过程的可视化：马赫数云图能够显示激波前后速度突变，结合压力、密度和温度结果，可判断波后是否存在局部亚音速区、流动分离或过度压缩。对于结构设计人员，这类结果可直接支撑外形修型；对于仿真人员，它也是检验可压缩求解器格式、网格分辨率和边界设置的标准算例。通过调整楔角，还能对比斜激波理论解与数值结果，评估不同离散格式对激波捕捉的锐利程度。