本文關鍵詞：固定幾何二元噴管流動控制與紅外輻射特性數(shù)值研究

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【摘要】：相比于機械調(diào)節(jié)式噴管復雜的結構,氣動調(diào)節(jié)式噴管具有簡單輕質(zhì)、工作可靠等諸多優(yōu)點。本文針對固定幾何二元噴管開展了數(shù)值模擬,研究了氣動喉道面積控制方式和矢量偏轉控制方式下噴管的氣動性能和紅外性能,主要考慮了注氣方式、喉部寬高比、主流落壓比、次流總溫和總壓的影響。主要的研究內(nèi)容和結論如下:1.氣動喉道面積控制方式下不同參數(shù)的影響在噴管氣動性能方面,低落壓比、過膨脹時,二次流噴注的氣動喉道面積控制效果明顯,但引起的推力和總壓損失較大;高落壓比完全膨脹和欠膨脹狀態(tài)下二次流噴注可以獲得較大的推力系數(shù)和總壓恢復系數(shù),但氣動喉道面積控制效果微弱。寬高比在增大過程中高度方向幾何喉道通道變窄,氣動喉道面積控制作用減弱,損失增強。二次流壓力的增加能夠顯著增強氣動喉道面積控制效果,但也會帶來更多的損失。二次流總溫的變化對氣動性能的影響不大。而在紅外性能方面,水平和垂直平面的高溫壁面及尾焰的紅外輻射場分布均呈“梨形”分布。二次流總溫和壓比對高溫壁面輻射3-5μm波段影響不大,但8-14μm波段高溫壁面輻射和3-5μm波段的熱噴流輻射隨總溫呈正相關,而隨次流壓比呈反相關。2.矢量偏轉控制方式下不同參數(shù)的影響在噴管氣動性能方面,低落壓比、過膨脹時二次流噴注能夠形成較強激波,產(chǎn)生較大推力矢量角,而完全膨脹和欠膨脹時二次流噴注誘導的矢量偏轉現(xiàn)象不明顯。喉部寬高比和二次流總壓對擴張段噴注、喉道噴注和組合噴注等三種注氣方式均有影響,其主要體現(xiàn)在斜激波強度和回流渦區(qū)域上。激波作用越強,主流矢量偏轉越明顯,但損失也相應增大。紅外性能方面,不同注氣方式下次流壓比對噴管紅外輻射特性的影響不同,但總體來說紅外輻射強度值與壓比呈反相關。高溫壁面及熱噴流輻射在水平面呈對稱分布,在垂直平面,峰值或峰谷的偏移角度則與尾焰的方向有關。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V233

【參考文獻】

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本文編號：1138541