吸氣式高超聲速飛行器內(nèi)外流中存在多種形式的激波相互作用,這些激波相互作用通常對飛行器性能和安全性具有至關(guān)重要的影響,在飛行器研制過程中需要予以重視。針對二維激波相互作用,已有研究成果形成了相對較為完備的理論體系,為以高超聲速二元進(jìn)氣道為典型特征的飛行器流動機(jī)理認(rèn)識和工程應(yīng)用提供了概念和方法支撐。但隨著以內(nèi)轉(zhuǎn)式進(jìn)氣道為代表的三維曲面壓縮系統(tǒng)逐漸成為研究熱點(diǎn),其流動的強(qiáng)三維特征及近軸對稱內(nèi)收縮幾何約束效應(yīng)等都對現(xiàn)有的激波相互作用認(rèn)知和理論提出了新的挑戰(zhàn),難以采用現(xiàn)有的理論分析方法對其機(jī)理和性能進(jìn)行準(zhǔn)確描述和預(yù)測,同時也使得相關(guān)的控制和優(yōu)化設(shè)計難度增大。因此,開展針對性的三維激波相互作用機(jī)理研究無疑有著重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價值。本文針對以內(nèi)轉(zhuǎn)式進(jìn)氣道為代表的高超聲速內(nèi)外流中的復(fù)雜激波干擾問題,力求突出重點(diǎn)和分解難點(diǎn),從不同角度分別提出幾種典型的簡化模型以體現(xiàn)主要特征和要素,通過數(shù)值模擬、理論分析和風(fēng)洞實驗相結(jié)合的方法展開研究,從特征認(rèn)識、機(jī)理探討、關(guān)鍵影響因素分析以及規(guī)律梳理等幾個方面進(jìn)行了討論。首先針對三維激波干擾特征進(jìn)行了二維簡化可行性分析,以垂直于激波交線切向的平面為特征分析平面,基于局部...

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
    1.1 研究背景和研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 激波反射問題
        1.2.2 激波干擾問題
        1.2.3 軸對稱內(nèi)收縮流場激波反射問題
    1.3 本文工作
第2章 實驗及數(shù)值方法
    2.1 實驗方法
        2.1.1 KDJB330激波風(fēng)洞
        2.1.2 流場觀測手段
    2.2 數(shù)值模擬方法
        2.2.1 FLUENT求解器介紹
        2.2.2 驗證算例
    2.3 本章小結(jié)
第3章 三維激波干擾理論及應(yīng)用
    3.1 一般形式的三維激波干擾理論
        3.1.1 三維平面激波流場求解
        3.1.2 兩道三維曲面激波的相交干擾
        3.1.3 三維激波干擾理論驗證
    3.2 圓錐激波反射
        3.2.1 模型及研究方法
        3.2.2 錐角對激波反射類型的影響
        3.2.3 不同來流馬赫數(shù)下圓錐激波反射
    3.3 本章小結(jié)
第4章 進(jìn)氣道溢流口三維激波干擾簡化研究
    4.1 V形鈍前緣溢流口三維流動特征
        4.1.1 模型及研究方法
        4.1.2 規(guī)則干擾構(gòu)型
        4.1.3 馬赫干擾構(gòu)型
    4.2 不同幾何參數(shù)V形鈍前緣構(gòu)型下游流場
        4.2.1 激波波系對比
        4.2.2 激波干擾區(qū)域流場參數(shù)對比
    4.3 斜激波入射V形鈍前緣激波干擾
        4.3.1 模型和研究方法
        4.3.2 流場波系結(jié)構(gòu)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 橢圓截面內(nèi)收縮流場激波相互作用
    5.1 模型及研究方法
        5.1.1 模型和實驗方法
        5.1.2 數(shù)值計算方法
    5.2 截面長短軸比對激波反射的影響
        5.2.1 TypeA馬赫反射
        5.2.2 TypeB規(guī)則反射
        5.2.3 Type C臨界反射
        5.2.4 激波面周向不均勻性演變特征及激波反射類型轉(zhuǎn)變機(jī)制
    5.3 前緣壓縮角對激波反射的影響
        5.3.1 不同前緣壓縮角流場波系結(jié)構(gòu)
        5.3.2 前緣壓縮角對反射類型轉(zhuǎn)變的影響
    5.4 來流攻角對激波反射的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果



本文編號：3822699