本文關(guān)鍵詞：亞聲速高空模擬自由射流試驗裝置氣動布局的優(yōu)化

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【摘要】：當氣流以均勻的速度自噴嘴射入無限大空間時,在流場中會形成速度分布均勻的自由射流核心區(qū)。自由射流模擬高空試驗正是利用了自由射流的這種特性,將進氣道的進口放置在射流核心區(qū)內(nèi),來模擬真實的飛行環(huán)境下進氣道進口處的流動狀態(tài)。在亞聲速自由射流模擬高空試驗中,進氣道放入射流核心區(qū)內(nèi),會對進氣道前方的流場產(chǎn)生影響。進氣道距離噴管出口過近,會對噴管產(chǎn)生影響;進氣道至噴管距離增加時,又有偏移出射流核心區(qū)的顧慮。因而需要尋求最優(yōu)的進氣道與噴管距離,使自由射流試驗最為接近真實的飛行環(huán)境。模擬不同飛行姿態(tài)角時,存在不同進氣道與噴管的最優(yōu)距離使自由射流試驗最接近真實飛行環(huán)境。要綜合考慮進氣道與噴管距離,使進氣道位置不變的情況下,都能較為接近真實飛行環(huán)境。本文采用計算流體力學(xué)的方法,確定進氣道與噴管無量綱距離為0.72時,在不同姿態(tài)角下都能較為接近真實飛行環(huán)境。討論了不同發(fā)動機流量下模擬結(jié)果與進氣道至噴管距離的關(guān)系,確定流量系數(shù)為1時,自由射流試驗結(jié)果最接近真實飛行環(huán)境。同時研究了進氣道溢流以及次流對流場的影響,確定了合理的試驗艙氣動布局。
【關(guān)鍵詞】：亞聲速 高空模擬 進氣道 計算流體力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V211.7
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 主要符號表11-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 前言13-14
• 1.2 國外航空發(fā)動機高空模擬自由射流試驗裝置的發(fā)展14-17
• 1.2.1 英國自由射流試驗艙14-15
• 1.2.2 美國航空推進系統(tǒng)測試設(shè)施（ASTF）C-2 自由射流試驗裝置15-16
• 1.2.3 前蘇聯(lián) ЦИАМ 高空試驗艙 ЦИ-4 及俄羅斯高空模擬試驗裝置16-17
• 1.2.4 其他國家高空模擬試驗的發(fā)展17
• 1.3 國內(nèi)航空發(fā)動機高空臺的發(fā)展17
• 1.4 研究內(nèi)容及方法17-19
• 1.4.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.4.2 研究方法18-19
• 第2章 自由射流流動特性19-24
• 2.1 自由射流概念19
• 2.2 亞聲速自由射流的流動結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3 自由射流中的流線圖形及工程簡化20-21
• 2.4 射流邊界線性擴展21
• 2.5 動量通量守恒21-22
• 2.6 噴管進出口參數(shù)確定22-23
• 2.7 小結(jié)23-24
• 第3章 數(shù)值模擬計算方法24-30
• 3.1 基本控制方程24-25
• 3.1.1 質(zhì)量方程24
• 3.1.2 動量方程24-25
• 3.1.3 能量方程25
• 3.2 可壓縮流動25
• 3.3 Realizable k?ε 湍流模型25-28
• 3.3.1 輸運方程26-27
• 3.3.2 模擬湍流粘性系數(shù)27
• 3.3.3 模型常數(shù)27-28
• 3.4 近壁區(qū)處理28-29
• 3.5 小結(jié)29-30
• 第4章 計算真實飛行環(huán)境及自由射流試驗的CFD模型30-37
• 4.1 幾何模型及邊界條件30-33
• 4.1.1 進氣道及發(fā)動機模型30-32
• 4.1.2 真實飛行環(huán)境模型及邊界條件32
• 4.1.3 自由射流試驗?zāi)Ｐ图斑吔鐥l件32-33
• 4.2 網(wǎng)格劃分33-36
• 4.2.1 真實飛行環(huán)境模型網(wǎng)格劃分33-34
• 4.2.2 自由射流試驗?zāi)Ｐ途W(wǎng)格劃分34-36
• 4.3 計算模型描述36
• 4.4 小結(jié)36-37
• 第5章 進氣道至噴管出口距離的優(yōu)化37-57
• 5.1 真實飛行環(huán)境與自由射流試驗進氣道進口測量點的布置方式38-39
• 5.2 無攻角和側(cè)滑角時進氣道與噴管距離關(guān)系分析39-42
• 5.3 有攻角時進氣道與噴管距離關(guān)系分析42-46
• 5.4 有側(cè)滑角時進氣道與噴管距離關(guān)系分析46-49
• 5.5 進氣道與噴管最優(yōu)距離的選擇49-56
• 5.5.1 進氣道進口總壓偏差取 4.5%時的情況49-51
• 5.5.2 進氣道進口總壓偏差取 2.5%時的情況51-53
• 5.5.3 最優(yōu)進氣道至噴管出口距離的確定53-56
• 5.6 小結(jié)56-57
• 第6章 發(fā)動機進氣流量對進氣道與噴管距離的影響57-61
• 6.1 進氣道流量系數(shù)的定義57
• 6.2 進氣道流量系數(shù)對進氣道與噴管距離的影響57-60
• 6.3 小結(jié)60-61
• 第7章 自由射流試驗艙進氣氣動布局設(shè)計及艙內(nèi)次流的影響61-70
• 7.1 亞聲速自由射流試驗艙進氣氣動布局設(shè)計61-63
• 7.2 亞聲速自由射流試驗中溢流對發(fā)動機外部流場的影響63-66
• 7.3 亞聲速自由射流試驗艙前端引入次流對射流核心區(qū)的影響66-69
• 7.4 小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-73
• 參考文獻73-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 侯亞君;徐讓書;王鍵靈;王娟娟;;自由射流試驗中超聲速進氣道流場的數(shù)值研究[J];沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報;2014年06期

2 王鍵靈;徐讓書;侯亞軍;王娟娟;;自由射流中飛機進氣道前方亞聲速流場數(shù)值仿真研究[J];沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報;2014年05期

3 夏楊;李博;王海朋;;一種兩側(cè)布局的無隔道亞聲速進氣道流場特性[J];航空動力學(xué)報;2013年02期

4 侯敏杰;劉冬根;;航空發(fā)動機高空臺的發(fā)展與展望[J];航空科學(xué)技術(shù);2012年03期

5 劉月玲;喬渭陽;許開富;;S彎進氣道內(nèi)流分離數(shù)值仿真[J];計算機仿真;2010年10期

6 羅志煌;李軍;劉超;張百靈;;某S進氣道總壓畸變的數(shù)值模擬研究[J];微計算機信息;2010年16期

7 王平;段煉;馬洪安;;外壓式超聲速進氣道流場的數(shù)值模擬[J];飛機設(shè)計;2009年05期

8 韓鳳琴;周晶林;吳迪;黃樂平;久保田喬;;三維自由射流縮流及擴散的數(shù)值研究[J];工程熱物理學(xué)報;2008年08期

9 劉振俠;郭東明;張麗芬;吳丁毅;王小峰;黃陳生;;S形進氣道流場數(shù)值模擬[J];航空動力學(xué)報;2006年06期

10 婁德倉,呂盤明;關(guān)于自由射流計算的兩點考慮[J];工程熱物理學(xué)報;2005年S1期

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本文編號：1075738