本文設計了一種二元超聲速進氣道,研究了擴張段型面參數(shù)對設計狀態(tài)下進氣道的氣動性能及流場的影響,并對彎曲擴張段內(nèi)激波串自激振蕩特性及進氣道的不起動和再起動特性開展了詳細的非定常數(shù)值仿真研究。首先,研究了超聲速進氣道擴張段型面的中心線變化規(guī)律、擴張比及中心線偏距對設計狀態(tài)下進氣道的氣動性能及流場的影響。結果表明:采用前緩后急中心線變化規(guī)律的進氣道出口總壓恢復系數(shù)最高,而采用前急后緩中心線變化規(guī)律的進氣道總壓恢復系數(shù)最低;隨著擴張比從1.40增大到1.80,進氣道總壓恢復系數(shù)和抗反壓能力均下降,出口馬赫數(shù)上升,擴張比與長度對進氣道出口參數(shù)的影響存在較強的耦合關系;隨著偏距比的增加,進氣道總壓恢復系數(shù)起初有一定的升高,但偏距比增大到0.80之后,造成擴張段出口下壁面出現(xiàn)氣流分離,導致總壓恢復系數(shù)降低,出口馬赫數(shù)增大,總體上偏距比變化對進氣道抗反壓能力影響不大。然后,研究了超聲速進氣道彎曲擴張段部分的流場結構及激波串自激振蕩特性。結果表明:擴張段內(nèi)的激波串結構隨反壓增大發(fā)生了由對稱→非對稱→對稱→非對稱的演化,激波串的大幅振蕩和小幅振蕩交錯出現(xiàn)。當激波串頭激波與背景激波相交時,激波串出現(xiàn)高頻小幅... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激波串自激振蕩研究現(xiàn)狀
        1.2.2 進氣道起動問題研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究工作
        1.3.1 二元超聲速進氣道彎曲擴張段內(nèi)激波串自激振蕩特性研究
        1.3.2 二元超聲速進氣道反壓特性研究
第二章 二元超聲速進氣道擴張段性能計算
    2.1 引言
    2.2 物理模型和計算方法
        2.2.1 彎曲擴張段的設計
        2.2.2 數(shù)值仿真方法
        2.2.3 數(shù)值方法校驗
    2.3 擴張段型面參數(shù)對進氣道性能的影響
        2.3.1 中心線變化規(guī)律對進氣道性能的影響
        2.3.2 擴張比對進氣道性能的影響
        2.3.3 偏距比對進氣道性能的影響
    2.4 小結
第三章 二元超聲速進氣道彎曲擴張段內(nèi)激波串自激振蕩研究
    3.1 引言
    3.2 計算模型和數(shù)值方法校驗
        3.2.1 進氣道模型
        3.2.2 數(shù)值模擬方法校驗
    3.3 計算結果與討論
        3.3.1 通流狀態(tài)下擴張段內(nèi)流場結構
        3.3.2 定常計算下激波串起始點位置
        3.3.3 非定常模擬流場結構
        3.3.4 激波串振蕩和氣流分離的關系
        3.3.5 頻域分析
    3.4 小結
第四章 不同反壓變化規(guī)律對超聲速進氣道正常工作下流場和性能的影響
    4.1 引言
    4.2 計算模型
    4.3 反壓以一定的振幅和頻率振蕩變化
        4.3.1 反壓振蕩頻率對進氣道內(nèi)流場和性能的影響
        4.3.2 反壓振蕩幅值對進氣道內(nèi)流場和性能的影響
    4.4 反壓突增對進氣道內(nèi)部流場結構及性能的影響
    4.5 小結
第五章 不同反壓變化規(guī)律對超聲速進氣道不起動和再起動特性影響
    5.1 引言
    5.2 計算模型與數(shù)值方法
    5.3 設計工況下壓力突變造成進氣道不起動和再起動現(xiàn)象
        5.3.1 快速增壓下進氣道不起動流場
        5.3.2 不同降壓時間對進氣道再起動的影響
        5.3.3 不同降壓范圍對進氣道再起動的影響
    5.4 起動馬赫數(shù)下壓力突變造成進氣道不起動和再起動現(xiàn)象
    5.5 設計工況下壓力振蕩造成進氣道不起動和再起動現(xiàn)象
    5.6 小結
第六章 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 工作展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]中心線偏置隔離段內(nèi)激波串遲滯特性研究[J]. 熊冰,范曉檣,王振國.  推進技術. 2016(05)
[4]Ma5斜激波串動態(tài)特性實驗研究[J]. 田旭昂,王成鵬,程克明.  推進技術. 2014(08)
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[8]基于納米粒子的超聲速流動成像[J]. 趙玉新,易仕和,田立豐,何霖,程忠宇.  中國科學（E輯:技術科學）. 2009(12)
[9]沖壓發(fā)動機超聲速進氣道流動自激振蕩研究[J]. 劉占生,張云峰,田新.  航空動力學報. 2008(09)
[10]二維彎曲等截面管道中的激波串特性研究[J]. 譚慧俊,郭榮偉.  航空學報. 2006(06)

博士論文
[1]高超聲速進氣道起動特性機理研究[D]. 李祝飛.中國科學技術大學 2013



本文編號：3167869