高超聲速軸對(duì)稱(chēng)進(jìn)氣道變幾何方案研究.pdf

1、對(duì)于寬?cǎi)R赫數(shù)工作范圍的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道，要求在整個(gè)工作范圍內(nèi)有較好的性能,并且具有良好的起動(dòng)特性和攻角特性。定幾何進(jìn)氣道由于結(jié)構(gòu)的局限性,性能上難以滿足要求。而通過(guò)變幾何的方法，可以改善進(jìn)氣道在整個(gè)工作范圍的性能。本文對(duì)高超聲速軸對(duì)稱(chēng)進(jìn)氣道的變幾何方案進(jìn)行了研究。
　　在原型軸對(duì)稱(chēng)進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)中，本文采用特征線理論并結(jié)合Taylor-Maccoll（T-M）方程按照給定的沿程壓升規(guī)律設(shè)計(jì)了一個(gè)曲面壓縮軸對(duì)稱(chēng)進(jìn)氣道。同傳統(tǒng)三錐軸

2、對(duì)稱(chēng)進(jìn)氣道相比，設(shè)計(jì)點(diǎn)性能相當(dāng)；而在非設(shè)計(jì)點(diǎn)，曲面壓縮進(jìn)氣道表現(xiàn)更好，且攻角特性和阻力特性更優(yōu)。
　　本文通過(guò)數(shù)值模擬，分別研究了三種不同變幾何方案對(duì)進(jìn)氣道性能的影響。中心錐整體移動(dòng)的變幾何方案通過(guò)中心錐沿軸向的外伸和內(nèi)縮，改變激波與唇口的相對(duì)位置和進(jìn)氣道的內(nèi)收縮比，提高了進(jìn)氣道非設(shè)計(jì)點(diǎn)的性能。中心錐整體外伸62mm時(shí)，進(jìn)氣道在馬赫3.7實(shí)現(xiàn)自起動(dòng)；整體外伸16mm時(shí)，進(jìn)氣道可以在馬赫4，8°攻角下正常工作。中心錐旋轉(zhuǎn)開(kāi)槽的變幾何