早在上个世纪60年代的时候，国际上较多优秀研究者就发明出水下气液两相冲压发动机，之后也研究出许多种类的发动机原型，且工作原理都是一样的，都是利用来流所受到的冲压效应以及气体和液体两相之间的能量交换。73331

水下气液两相冲压发动机的流体动力学特性及其复杂，涉及到非定常流动的问题，非线性的问题以及可压缩多相流的流体动力学等等问题，其中边界层理论以及湍流理论则是流体动力学中的重难点，在试验和理论两个方面的研究都有难度。

1水下气液两相发动机实验研究进展

水下气液两相冲压发动机所进行的实验研究包括以下三种：拖曳试验、固定模型试验、以及使用试验船所进行的海试试验。实验研究侧重于验证发动机推力产生的原理，同时对发动机推力以及发动机效率、流场通气参数的关系进行分析。拖曳试验、循环水槽试验、海试三种实验均证实了水下气液两相冲压发动机其有效推力的产生，并研究分析了水下气液两相冲压发动机推力和发动机工作效率、通气参数以及来流速度之间的联系。下面将列举主要的实验研究：

Koren为了研究Varshay&Gany发明的水下气液两相冲压发动机，设计出一套拖曳水池实验装置，进行拖曳试验测试该发动机所产生的推力[9]。该拖曳试验主要对发动机推力和通气量间的关系进行研究分析，实验结果证明了当来流速度不变时，增加通气量后推力也变大，若通气量过大时，随着通气量数值增加，推力反而变小，此时便可证明了通气量有最佳值的存在。图1。2为拖曳试验装置图。

图1。2水下气液两相冲压发动机拖曳试验装置

Valenci[10]进行海试试验，将设计组装后的两台大尺寸的水下气液两相冲压发动机固定于试验船船底。海试的结果表明，在给定的运行范围之内，提高巡航的速度，发动机的推力也在增加。

Pursuit Dynamics公司在其澳大利亚Burns Alan 的专利基础之上，研发出来一类新型水下气液两相冲压发动机，图1。3为该公司循环水槽实验图。该发动机推力的产生来自于同时喷入发动机内流通通道的高温高压气体与水的混合，同时也进行了低速循环水槽的模型固定试验[11]。该公司在此测试中还加入了水中异物，模拟发动机实际工作时的恶劣环境，来测试此时发动机性能的损失。研究结果表明该水中异物由于尺寸较小，并未明显的影响发动机性能。如果在极端条件下，假设发动机入口完全被较大异物堵住，此时的发动机仍在工作，只是推力下降为原来的50%。

(a)低速循环水槽示意图                  (b)低速循环水槽实物图

图1。3 Pursuit Dynamics公司的低速循环水槽

Mokeyev[12]设计出一套地面试验平台用以证明该发动机能够产生有效推力并且研究分析该有效推力和气液两相质量流量比间的关系。试验结果显示气体和液体存在一个最佳范围内的质量比，发动机的推力在此范围内是最大的。

Mottard[13]进行的水下气液两相冲压发动机拖曳试验是在一个大型水池之中，拖曳模型实验的全部过程都是在水面之下进行的，而且会有高压气体通进混合腔内。该试验结果显示，拖曳速度保持不变，增大通气量会增大发动机推力，但会降低效率；保持通气量数值不变，发动机推力以及其效率会随着速度的提高而增加。此外，还分析了没有空气喷入时，由于速度提高，在发动机进口处会产生空化现象，从而影响发动机入口处的压力。论文网