可調(diào)進(jìn)氣道動(dòng)密封流動(dòng)傳熱特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-09 20:11
吸氣式組合發(fā)動(dòng)機(jī)是寬域工作高超聲速飛行器的理想動(dòng)力裝置,其中可調(diào)進(jìn)氣道研發(fā)是吸氣式組合發(fā)動(dòng)機(jī)的主要關(guān)鍵技術(shù)之一。以往針對(duì)可調(diào)進(jìn)氣道的流道設(shè)計(jì)與調(diào)節(jié)規(guī)律優(yōu)化已開展了大量研究,但針對(duì)可調(diào)進(jìn)氣道動(dòng)態(tài)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程應(yīng)用的研究則相對(duì)較少,可調(diào)結(jié)構(gòu)帶來的質(zhì)量、控制、熱防護(hù)等問題是制約其工程應(yīng)用的瓶頸。調(diào)節(jié)過程中既要保證調(diào)節(jié)順暢,又要滿足驅(qū)動(dòng)裝置工作溫度的限制條件。兼顧上述需求,可行的方法是合理設(shè)計(jì)裝配結(jié)構(gòu)縫隙并配置高溫動(dòng)密封方案。因此,研究可調(diào)進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)的流場(chǎng)特征是必要的,特別是針對(duì)高溫動(dòng)密封關(guān)鍵區(qū)域,需要開展狹縫流動(dòng)和泄漏特性、可調(diào)腔體與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的熱分析,以支撐可調(diào)進(jìn)氣道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。本研究基于某可調(diào)進(jìn)氣道及其動(dòng)密封方案模型,開展高超聲速條件下可調(diào)進(jìn)氣道的流動(dòng)特性分析,重點(diǎn)探索高溫動(dòng)密封結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的狹縫區(qū)域的流場(chǎng)特性和整體結(jié)構(gòu)的流動(dòng)傳熱特性。本文將達(dá)西定律應(yīng)用于高速流場(chǎng)環(huán)境中多孔介質(zhì)泄漏特性的計(jì)算,提出一種前處理軟件、CFD軟件和達(dá)西定律相結(jié)合的解耦計(jì)算方法。采用Fortran語言和腳本文件,實(shí)現(xiàn)從建模到迭代收斂整個(gè)仿真過程的全自動(dòng)化運(yùn)行,具有很高的工程應(yīng)用價(jià)值。該方法被用于超聲速進(jìn)氣道縫隙...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)
1.2 高超聲速進(jìn)氣道
1.2.1 二維進(jìn)氣道
1.2.2 高超聲速軸對(duì)稱進(jìn)氣道
1.2.3 高超聲速三維側(cè)壓式進(jìn)氣道
1.2.4 非常規(guī)型面進(jìn)氣道
1.3 組合發(fā)動(dòng)機(jī)
1.4 縫隙流動(dòng)及其密封
1.5 研究現(xiàn)狀分析及關(guān)鍵問題
1.6 論文主要內(nèi)容和章節(jié)安排
2 數(shù)值仿真方法
2.1 密度基求解器
2.2 多孔介質(zhì)模型
2.3 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)
2.3.1 基于彈簧的光順方法
2.3.2 基于擴(kuò)散的光順方法
2.3.3 基于線彈性體的光順方法
2.3.4 動(dòng)態(tài)分層技術(shù)
3 高速環(huán)境中達(dá)西定律的應(yīng)用
3.1 計(jì)算方法
3.2 案例驗(yàn)證
3.2.1 計(jì)算方法驗(yàn)證
3.2.2 縫隙腔體結(jié)構(gòu)流動(dòng)換熱研究
3.3 本章小結(jié)
4 軸對(duì)稱進(jìn)氣道的流動(dòng)研究
4.1 軸對(duì)稱進(jìn)氣道計(jì)算模型
4.2 變幾何過程中的流場(chǎng)分析
4.3 本章小結(jié)
5 可調(diào)進(jìn)氣道動(dòng)密封流動(dòng)傳熱研究
5.1 計(jì)算模型和邊界條件
5.2 三維可調(diào)進(jìn)氣道瞬態(tài)仿真結(jié)果分析
5.2.1 三維可調(diào)進(jìn)氣道流動(dòng)傳熱分析
5.2.2 多孔介質(zhì)密封效果研究
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于激波形狀控制的高超聲速軸對(duì)稱進(jìn)氣道設(shè)計(jì)[J]. 程林. 應(yīng)用能源技術(shù). 2018(09)
[2]超燃沖壓及TBCC組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展[J]. 徐驚雷. 推進(jìn)技術(shù). 2018(10)
[3]一體化乘波進(jìn)氣道改進(jìn)設(shè)計(jì)和流動(dòng)特征分析[J]. 曲俐鵬,曾學(xué)軍,余安遠(yuǎn),楊大偉. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)氣動(dòng)特性研究[J]. 張丁午,王強(qiáng),胡海洋. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(08)
[5]超聲速飛行器后緣舵縫隙影響研究[J]. 王明昆,馬林靜,張?jiān)o,周丹杰. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2017(02)
[6]Ma4一級(jí)內(nèi)并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)轉(zhuǎn)換性能分析[J]. 張明陽,王占學(xué),劉增文,張曉博. 推進(jìn)技術(shù). 2017(02)
[7]壓力分布可控的高超聲速進(jìn)氣道/前體一體化乘波設(shè)計(jì)[J]. 李怡慶,韓偉強(qiáng),尤延鋮,潘成劍. 航空學(xué)報(bào). 2016(09)
[8]高超聲速熱化學(xué)非平衡鈍體繞流數(shù)值模擬[J]. 楊愷,原志超,朱強(qiáng)華,高效偉. 推進(jìn)技術(shù). 2014(12)
[9]吸氣式高超聲速飛行器機(jī)體推進(jìn)一體化技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 吳穎川,賀元元,賀偉,樂嘉陵. 航空學(xué)報(bào). 2015(01)
[10]高超聲速飛行器前緣縫隙流動(dòng)數(shù)值模擬研究[J]. 張昊元,宗文剛,桂業(yè)偉. 宇航學(xué)報(bào). 2014(08)
博士論文
[1]基于幾何一體化方法的高超聲速飛行器氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬研究[D]. 付磊.浙江大學(xué) 2017
[2]升力體航天器離軌再入軌跡設(shè)計(jì)與制導(dǎo)方法研究[D]. 鄒毅.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]高超聲速進(jìn)氣道動(dòng)/穩(wěn)態(tài)攻角特性研究[D]. 劉凱禮.南京航空航天大學(xué) 2012
碩士論文
[1]一種可調(diào)進(jìn)氣道氣動(dòng)特性評(píng)估及改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 尹濤.南京航空航天大學(xué) 2019
[2]一種面向高超聲速飛行器的多場(chǎng)耦合技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)[D]. 蔡志俊.浙江大學(xué) 2018
[3]多孔材料滲透率理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 金子才.天津大學(xué) 2014
[4]基于馬赫數(shù)分布規(guī)律的高超矩形轉(zhuǎn)圓內(nèi)轉(zhuǎn)式進(jìn)氣道設(shè)計(jì)研究[D]. 朱偉.南京航空航天大學(xué) 2012
[5]高超聲速二維進(jìn)氣道性能研究[D]. 楊鈞.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[6]高超聲速進(jìn)氣道的性能計(jì)算與分析[D]. 賈地.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3026168
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)
1.2 高超聲速進(jìn)氣道
1.2.1 二維進(jìn)氣道
1.2.2 高超聲速軸對(duì)稱進(jìn)氣道
1.2.3 高超聲速三維側(cè)壓式進(jìn)氣道
1.2.4 非常規(guī)型面進(jìn)氣道
1.3 組合發(fā)動(dòng)機(jī)
1.4 縫隙流動(dòng)及其密封
1.5 研究現(xiàn)狀分析及關(guān)鍵問題
1.6 論文主要內(nèi)容和章節(jié)安排
2 數(shù)值仿真方法
2.1 密度基求解器
2.2 多孔介質(zhì)模型
2.3 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)
2.3.1 基于彈簧的光順方法
2.3.2 基于擴(kuò)散的光順方法
2.3.3 基于線彈性體的光順方法
2.3.4 動(dòng)態(tài)分層技術(shù)
3 高速環(huán)境中達(dá)西定律的應(yīng)用
3.1 計(jì)算方法
3.2 案例驗(yàn)證
3.2.1 計(jì)算方法驗(yàn)證
3.2.2 縫隙腔體結(jié)構(gòu)流動(dòng)換熱研究
3.3 本章小結(jié)
4 軸對(duì)稱進(jìn)氣道的流動(dòng)研究
4.1 軸對(duì)稱進(jìn)氣道計(jì)算模型
4.2 變幾何過程中的流場(chǎng)分析
4.3 本章小結(jié)
5 可調(diào)進(jìn)氣道動(dòng)密封流動(dòng)傳熱研究
5.1 計(jì)算模型和邊界條件
5.2 三維可調(diào)進(jìn)氣道瞬態(tài)仿真結(jié)果分析
5.2.1 三維可調(diào)進(jìn)氣道流動(dòng)傳熱分析
5.2.2 多孔介質(zhì)密封效果研究
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于激波形狀控制的高超聲速軸對(duì)稱進(jìn)氣道設(shè)計(jì)[J]. 程林. 應(yīng)用能源技術(shù). 2018(09)
[2]超燃沖壓及TBCC組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展[J]. 徐驚雷. 推進(jìn)技術(shù). 2018(10)
[3]一體化乘波進(jìn)氣道改進(jìn)設(shè)計(jì)和流動(dòng)特征分析[J]. 曲俐鵬,曾學(xué)軍,余安遠(yuǎn),楊大偉. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)氣動(dòng)特性研究[J]. 張丁午,王強(qiáng),胡海洋. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(08)
[5]超聲速飛行器后緣舵縫隙影響研究[J]. 王明昆,馬林靜,張?jiān)o,周丹杰. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2017(02)
[6]Ma4一級(jí)內(nèi)并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)轉(zhuǎn)換性能分析[J]. 張明陽,王占學(xué),劉增文,張曉博. 推進(jìn)技術(shù). 2017(02)
[7]壓力分布可控的高超聲速進(jìn)氣道/前體一體化乘波設(shè)計(jì)[J]. 李怡慶,韓偉強(qiáng),尤延鋮,潘成劍. 航空學(xué)報(bào). 2016(09)
[8]高超聲速熱化學(xué)非平衡鈍體繞流數(shù)值模擬[J]. 楊愷,原志超,朱強(qiáng)華,高效偉. 推進(jìn)技術(shù). 2014(12)
[9]吸氣式高超聲速飛行器機(jī)體推進(jìn)一體化技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 吳穎川,賀元元,賀偉,樂嘉陵. 航空學(xué)報(bào). 2015(01)
[10]高超聲速飛行器前緣縫隙流動(dòng)數(shù)值模擬研究[J]. 張昊元,宗文剛,桂業(yè)偉. 宇航學(xué)報(bào). 2014(08)
博士論文
[1]基于幾何一體化方法的高超聲速飛行器氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬研究[D]. 付磊.浙江大學(xué) 2017
[2]升力體航天器離軌再入軌跡設(shè)計(jì)與制導(dǎo)方法研究[D]. 鄒毅.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]高超聲速進(jìn)氣道動(dòng)/穩(wěn)態(tài)攻角特性研究[D]. 劉凱禮.南京航空航天大學(xué) 2012
碩士論文
[1]一種可調(diào)進(jìn)氣道氣動(dòng)特性評(píng)估及改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 尹濤.南京航空航天大學(xué) 2019
[2]一種面向高超聲速飛行器的多場(chǎng)耦合技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)[D]. 蔡志俊.浙江大學(xué) 2018
[3]多孔材料滲透率理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 金子才.天津大學(xué) 2014
[4]基于馬赫數(shù)分布規(guī)律的高超矩形轉(zhuǎn)圓內(nèi)轉(zhuǎn)式進(jìn)氣道設(shè)計(jì)研究[D]. 朱偉.南京航空航天大學(xué) 2012
[5]高超聲速二維進(jìn)氣道性能研究[D]. 楊鈞.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[6]高超聲速進(jìn)氣道的性能計(jì)算與分析[D]. 賈地.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3026168
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3026168.html
最近更新
教材專著