超聲速噴管中激波分離誘發(fā)流場對稱破缺的機理及其控制
發(fā)布時間:2021-05-15 04:50
為減緩或消除側(cè)向力,開展了流動分離誘導(dǎo)流場對稱破缺的機理研究。采用有限體積二階迎風(fēng)插值格式及k-ε湍流模型,數(shù)值模擬了某型超聲速噴管的地面試車過程。詳細(xì)分析了噴管內(nèi)部的流場結(jié)構(gòu),著重討論了噴管壁面附近出現(xiàn)的激波分離模式由自由激波分離到受限激波分離的轉(zhuǎn)換過程。為了降低低空高背壓條件下過膨脹噴管的側(cè)向力,著重研究了噴管不同長徑比、擴張比條件下的流場特性和流動分離模式。結(jié)果表明:在激波模式轉(zhuǎn)換過程中能夠誘發(fā)出極大的側(cè)向力,改變噴管構(gòu)型可以改善流場結(jié)構(gòu)。適當(dāng)縮短長徑比和擴張比可以有效降低側(cè)向力。長徑比為1.05時將產(chǎn)生4 000N以上的側(cè)向力,而當(dāng)長徑比為0.95和1.15時,側(cè)向力不超過20N;當(dāng)擴張比為53.9時,側(cè)向力峰值達(dá)到4 000N以上,而縮小擴張比到45時,側(cè)向力明顯下降。
【文章來源】:航空動力學(xué)報. 2020,35(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【文章目錄】:
1 噴管數(shù)值模擬與激波分離分析
1.1 物理模型及入口參數(shù)
1.2 數(shù)值分析建模及流動模擬
1.3 噴管流場激波分離模式分析
1.3.1 自由激波分離
1.3.2 受限激波分離
1.3.3 激波結(jié)構(gòu)分析
2 噴管關(guān)鍵參數(shù)對激波分離的影響
2.1 長徑比對激波分離及其模式轉(zhuǎn)換的影響
2.1.1 不同長徑比下的側(cè)向力分析
2.1.2 不同長徑比下的激波分離模式分析
2.1.3 不同長徑比下的壓力特性分析
2.2 擴張比對激波分離及其模式轉(zhuǎn)換的影響
2.2.1 不同擴張比下的側(cè)向力分析
2.2.2 不同擴張比下的激波分離模式分析
2.2.3 不同擴張比下的壓力特性分析
3 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]減弱噴管側(cè)向力的變形噴管技術(shù)研究[J]. 閆勝,武潔,葉正寅. 推進(jìn)技術(shù). 2018(05)
[2]尾部二次噴流抑制噴管分離流動的數(shù)值研究[J]. 李波,王一白,楊立軍,程誠. 航空動力學(xué)報. 2013(11)
[3]噴管分離流動與側(cè)向載荷定常數(shù)值模擬[J]. 劉亞冰,王長輝,許曉勇. 航空動力學(xué)報. 2008(11)
[4]大面積比火箭發(fā)動機的海平面?zhèn)认蜉d荷[J]. L.H Nave,G.A.Coffey,孫國慶. 國外導(dǎo)彈技術(shù). 1980(06)
本文編號:3186986
【文章來源】:航空動力學(xué)報. 2020,35(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【文章目錄】:
1 噴管數(shù)值模擬與激波分離分析
1.1 物理模型及入口參數(shù)
1.2 數(shù)值分析建模及流動模擬
1.3 噴管流場激波分離模式分析
1.3.1 自由激波分離
1.3.2 受限激波分離
1.3.3 激波結(jié)構(gòu)分析
2 噴管關(guān)鍵參數(shù)對激波分離的影響
2.1 長徑比對激波分離及其模式轉(zhuǎn)換的影響
2.1.1 不同長徑比下的側(cè)向力分析
2.1.2 不同長徑比下的激波分離模式分析
2.1.3 不同長徑比下的壓力特性分析
2.2 擴張比對激波分離及其模式轉(zhuǎn)換的影響
2.2.1 不同擴張比下的側(cè)向力分析
2.2.2 不同擴張比下的激波分離模式分析
2.2.3 不同擴張比下的壓力特性分析
3 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]減弱噴管側(cè)向力的變形噴管技術(shù)研究[J]. 閆勝,武潔,葉正寅. 推進(jìn)技術(shù). 2018(05)
[2]尾部二次噴流抑制噴管分離流動的數(shù)值研究[J]. 李波,王一白,楊立軍,程誠. 航空動力學(xué)報. 2013(11)
[3]噴管分離流動與側(cè)向載荷定常數(shù)值模擬[J]. 劉亞冰,王長輝,許曉勇. 航空動力學(xué)報. 2008(11)
[4]大面積比火箭發(fā)動機的海平面?zhèn)认蜉d荷[J]. L.H Nave,G.A.Coffey,孫國慶. 國外導(dǎo)彈技術(shù). 1980(06)
本文編號:3186986
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