若干典型內(nèi)收縮進氣道啟動性能的比較.pdf

1、進氣道直接決定了沖壓發(fā)動機的氣流捕獲量和來流壓縮程度，其與前體的一體化設計決定了高超飛行器的外形。相對傳統(tǒng)二元或側(cè)壓式進氣道，內(nèi)收縮進氣道具備了良好的性能，成為了當前高超聲速飛行器研制的重點和熱點之一。從設計方法出發(fā)，研究并對比若干典型內(nèi)收縮進氣道的啟動性能及其流場特征，具有重要的工程參考價值。
　　目前，內(nèi)收縮進氣道的研究集中在基準流場的設計、進氣道性能及流場結構、進氣道壓縮型面的幾何截面漸變過渡等方面。本文研究選定倒置噴管內(nèi)錐

2、流場，給定出口外形和馬赫數(shù)、激波角、來流馬赫數(shù)、比熱比后，采用流線追蹤技術逆向設計了軸對稱圓形出口進氣道、偏置圓形出口進氣道和REST進氣道。設計過程包括四部分:流場物理信息的求解;流場流線的幾何信息的求解;通過得到的流線的幾何數(shù)據(jù)建模造型;粘性修正和數(shù)值模擬驗證。
　　在完成進氣道無粘外型設計后，對設計工況下進氣道無粘的性能和流場結構進行比較。性能通過分別對比進氣道總壓恢復系數(shù)、增壓比、溫升比、壓縮效率、動能效率、出口馬赫數(shù)。分

3、析比較研究表明，三種進氣道在設計參數(shù)控制一樣的情況下，各種性能參數(shù)差異不大，其中主要區(qū)別反映在流場結構的不同上。真實氣體是有粘性的，對無粘外形進行粘性修正，完成三種進氣道的設計。
　　本文通過改變來流馬赫數(shù)使進氣道由設計工況到不啟動狀態(tài)，然后分析三種內(nèi)收縮進氣道性能參數(shù)對來流馬赫數(shù)的敏感性，并且對比分析三種進氣道流場結構。性能參數(shù)表現(xiàn)在數(shù)值變化的趨勢上;流場結構反映在流動分離、二次流以及出口流場的均勻程度上，具體表現(xiàn)在氣流流向產(chǎn)生