本文關(guān)鍵詞：寬范圍RBCC進(jìn)氣道設(shè)計與調(diào)節(jié)規(guī)律研究

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【摘要】：火箭基組合循環(huán)(RBCC)發(fā)動機(jī)是發(fā)展新一代低成本、高性能天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)鍵推進(jìn)技術(shù)之一,具有巨大的軍事和商業(yè)應(yīng)用前景。進(jìn)氣道作為RBCC發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件,需要在寬馬赫數(shù)范圍內(nèi)工作,設(shè)計難度較大。本文針對Ma2~6寬范圍工作要求,基于二元和三維側(cè)壓構(gòu)型對RBCC進(jìn)氣道開展了寬范圍變幾何方案研究。文中首先對二元進(jìn)氣道構(gòu)型開展了單流道和雙流道變幾何方案研究。針對單流道方案,對比研究了平移唇口板+轉(zhuǎn)動頂板和旋轉(zhuǎn)唇口板+轉(zhuǎn)動頂板兩種變幾何方案,發(fā)現(xiàn)平移唇口方案調(diào)節(jié)過程中采用第三道激波封口的方式,能實(shí)現(xiàn)高流量系數(shù)與高喉道壓比的調(diào)節(jié),而轉(zhuǎn)動唇口方案無法同時獲得高流量系數(shù)和高喉道壓比,但二者在Ma3.0下流量系數(shù)均能達(dá)到0.70的指標(biāo)要求;針對雙流道方案,為避免高馬赫數(shù)下高溫喉道的密封與冷卻問題,提出了一種分流板調(diào)節(jié)+低速喉道可調(diào)的外并聯(lián)雙流道方案,使Ma2~4區(qū)間進(jìn)氣道流量系數(shù)達(dá)到或超過0.70。研究發(fā)現(xiàn),該方案在Ma2.0~3.0區(qū)間高低速流道性能相近,Ma3.5左右,由于附面層影響,低速流道性能明顯低于高速流道。針對基于三維側(cè)壓構(gòu)型的RBCC進(jìn)氣道,開展了旋轉(zhuǎn)第二級楔板和平移隔離段頂板的變幾何方案研究。對影響自起動性能的主要設(shè)計參數(shù)開展了參數(shù)化研究,以此選取合適的參數(shù)設(shè)計了原型進(jìn)氣道。在低馬赫數(shù)下,采取附面層抽吸措施使進(jìn)氣道在Ma2.5下實(shí)現(xiàn)自起動,在Ma4~6區(qū)間進(jìn)氣道流量系數(shù)達(dá)到0.80及以上。此外,文中針對平移唇口板的二元單流道變幾何方案進(jìn)行了Ma2~8和攻角0°~8°的拓展研究,初步驗證了調(diào)節(jié)方案的有效性。
【關(guān)鍵詞】：RBCC進(jìn)氣道 寬馬赫數(shù)工作 變幾何 數(shù)值模擬 調(diào)節(jié)規(guī)律
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V438
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 研究背景與意義13-14
• 1.2 高超聲速進(jìn)氣道研究概況14-16
• 1.3 RBCC變幾何進(jìn)氣道國內(nèi)外研究概況16-20
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容20-21
• 第二章 二元RBCC單流道進(jìn)氣道變幾何方案研究21-35
• 2.1 無粘分析模型21-22
• 2.2 數(shù)值計算方法22-23
• 2.3 變幾何方案設(shè)計23-25
• 2.4 平移唇口變幾何方案的調(diào)節(jié)規(guī)律研究25-28
• 2.4.1 調(diào)節(jié)特性研究25-27
• 2.4.2 變幾何進(jìn)氣道不同工況下的氣動性能27-28
• 2.5 轉(zhuǎn)動唇口變幾何方案的調(diào)節(jié)規(guī)律研究28-34
• 2.5.1 調(diào)節(jié)特性研究28-31
• 2.5.2 變幾何進(jìn)氣道不同工況下的氣動性能31-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第三章 二元外并聯(lián)RBCC進(jìn)氣道變幾何方案研究35-43
• 3.1 變幾何進(jìn)氣道的調(diào)節(jié)原理35-36
• 3.2 原型進(jìn)氣道的氣動設(shè)計36
• 3.3 變幾何進(jìn)氣道的調(diào)節(jié)規(guī)律研究36-40
• 3.3.1 低馬赫數(shù)下自起動性能研究37
• 3.3.2 變幾何進(jìn)氣道不同工況下的氣動性能37-40
• 3.4 低馬赫數(shù)區(qū)間進(jìn)氣道反壓特性分析40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 三維側(cè)壓RBCC進(jìn)氣道變幾何方案研究43-55
• 4.1 變幾何進(jìn)氣道的調(diào)節(jié)原理43
• 4.2 低馬赫數(shù)下自起動性能研究43-49
• 4.2.1 側(cè)向收縮比對進(jìn)氣道自起動性能的影響43-45
• 4.2.2 寬高比對進(jìn)氣道自起動性能的影響45-47
• 4.2.3 頂壓方向收縮比對進(jìn)氣道自起動性能的影響47-49
• 4.3 原型進(jìn)氣道的氣動設(shè)計49-50
• 4.4 變幾何進(jìn)氣道的調(diào)節(jié)規(guī)律研究50-54
• 4.4.1 低馬赫數(shù)下自起動性能研究50-51
• 4.4.2 變幾何進(jìn)氣道不同工況下的氣動性能51-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第五章 Ma2~8 RBCC進(jìn)氣道變幾何方案研究55-62
• 5.1 原型進(jìn)氣道氣動設(shè)計55
• 5.2 數(shù)值計算55-56
• 5.3 變幾何進(jìn)氣道在不同工況下流場結(jié)構(gòu)和性能仿真56-59
• 5.4 變幾何進(jìn)氣道的攻角特性和性能變化規(guī)律59-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 結(jié)論及展望62-64
• 6.1 結(jié)論62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-69
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 張浩;李光熙;李江;秦飛;何國強(qiáng);;內(nèi)置中心支板的RBCC變幾何二元進(jìn)氣道設(shè)計與數(shù)值模擬[J];固體火箭技術(shù);2014年02期

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本文編號：1039586