超燃風(fēng)洞設(shè)計(jì)及其流動(dòng)過程的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著近些年航空航天事業(yè)的發(fā)展，人們?cè)絹碓綗嶂杂趯?duì)高速飛行器的探索研究。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是研究對(duì)應(yīng)飛行馬赫數(shù)大于6、以超聲速燃燒為核心的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。它的應(yīng)用背景是高超聲速巡航導(dǎo)彈、高超聲速飛機(jī)和空天飛機(jī)等。沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 它可以利用大氣中的氧氣作為氧化劑，所以沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在高超聲速飛行時(shí)，經(jīng)濟(jì)性能顯著優(yōu)于渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小，成本低，推重比高。然而隨著飛行速度的提高，也產(chǎn)生了

2、許多伴隨于超音速流動(dòng)所特有的問題，如： 氣動(dòng)加熱，進(jìn)氣道的激波邊界層干擾現(xiàn)象以及燃燒室的高速攙混等等，所以對(duì)于超音速流場(chǎng)特性的研究還需更加的深入。 本文主要討論了超音速風(fēng)洞試驗(yàn)臺(tái)的搭建，系統(tǒng)的氣動(dòng)計(jì)算，工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，參數(shù)的確定以及設(shè)備的選型等等。通過商業(yè)軟件FLUENT的計(jì)算表明采用特定曲線設(shè)計(jì)的Laval噴管出口速度分布均勻，達(dá)到設(shè)計(jì)馬赫數(shù)，滿足將來試驗(yàn)的要求，并通過數(shù)值計(jì)算定性分析了管內(nèi)激波－邊界層干擾現(xiàn)象，說

3、明正激波波后小范圍的速度提升是由于激波附近的邊界層增厚。 本文還借助FLUENT軟件對(duì)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)后掠斜坡結(jié)構(gòu)的流動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，結(jié)果表明： 1，后掠斜坡產(chǎn)生的混合增強(qiáng)效果優(yōu)于無后掠斜坡，流向渦的強(qiáng)度也較大，并且隨著后掠角度的增大而增大。 2，后掠斜坡燃燒室的總壓損失高于無后掠斜坡的燃燒室，并隨著后掠角度的增加而增大。 3，為了使燃燒室在增強(qiáng)混合的同時(shí)保證較高的總壓恢復(fù),后掠角度不宜取得太