為獲取結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)斜切噴管性能的影響規(guī)律,采用數(shù)值仿真方法對(duì)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)斜切噴管性能進(jìn)行了對(duì)比分析。計(jì)算結(jié)果表明:采用單錐斜切噴管的發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)推力隨噴管擴(kuò)張半角的增大而增大,隨噴管斜切角和偏置角的增大而減小;采用兩段錐斜切噴管的發(fā)動(dòng)機(jī),出口擴(kuò)張半角增大,發(fā)動(dòng)機(jī)推力先增大后基本保持不變。在兩段錐斜切噴管設(shè)計(jì)中,較大的出口擴(kuò)張半角有利于獲得較大的發(fā)動(dòng)機(jī)推力,但會(huì)造成初始擴(kuò)張半角減小而加劇燒蝕。

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【部分圖文】：

圖1 斜切噴管結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)斜切噴管的結(jié)構(gòu),斜切噴管可以分為單錐斜切噴管(α=β)和兩段錐斜切噴管(α≠β)。由于斜切噴管的非對(duì)稱結(jié)構(gòu),其推力由兩部分組成:一部分為沿噴管軸線方向的軸向力Fx,另一部分為垂直于噴管軸線方向的側(cè)向力Fy,其合力與噴管軸線之間的夾角φ,稱為推力偏轉(zhuǎn)角。2斜切噴管的性能計(jì)算

圖2 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)圖

計(jì)算域選取噴管內(nèi)流場(chǎng),并采用六面體網(wǎng)格劃分,在壁面處對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行加密,使第一層網(wǎng)格的y+接近1,近壁區(qū)域網(wǎng)格層數(shù)為15,軸向及周向網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)均勻分布。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)如圖2所示。2.3邊界條件

圖3 z=0對(duì)稱面速度分布云圖

采用上述方法對(duì)某反推發(fā)動(dòng)機(jī)性能進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算初始推力為16.60kN,實(shí)測(cè)初始推力為16.633kN,推力計(jì)算的相對(duì)誤差為0.20%,表明該方法合理可信。噴管z=0對(duì)稱面速度分布云圖如圖3所示。3.2斜切角對(duì)斜切噴管性能影響分析

圖4 不同斜切角斜切噴管結(jié)構(gòu)圖

圖5、圖6分別為噴管軸向力Fx和側(cè)向力Fy、推力偏轉(zhuǎn)角φ隨斜切角δ的變化曲線。結(jié)果表明,隨δ的增大,軸向力Fx減小,而側(cè)向力Fy和推力偏轉(zhuǎn)角φ增大,造成這種情況的主要原因?yàn)樾鼻薪堑牟粩嘣龃髮?dǎo)致斜切噴管的對(duì)稱部分不斷縮短,流動(dòng)更早發(fā)生偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致。圖5軸向力Fx、側(cè)向力Fy隨噴管斜切....

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