本发明公开了一种单对超声速流向旋涡发生装置，包括依次连接的拉瓦尔喷管、过渡段、旋涡发生段和试验窗口。通过拉瓦尔喷管和过渡段形成均匀的超声速气流进入旋涡发生段，借助径向压力梯度诱导侧壁边界层形成横向流动，在管道一侧产生一对大尺度流向旋涡，并通过消波设计，可在试验窗口产生均匀且无背景波系的超声速核心流以及充分发展的单对超声速流向旋涡。该旋涡发生装置结构简单、便于和已有试验台集成以及流场显示，有效避免了背景波系对流场的污染。此外，试验装置流道面积逐渐增加，且无附加的涡流发生器，更易满足直连试验台对模型堵塞度的要求，为开展超燃冲压发动机内激波串和超声速流向旋涡的干扰机理研究提供了一种切实可行的试验装置。