本文關(guān)鍵詞：基于內(nèi)收縮基準(zhǔn)流場的乘波進(jìn)氣道設(shè)計方法研究

  更多相關(guān)文章： 乘波進(jìn)氣道 內(nèi)收縮基準(zhǔn)流場 特征線 密切軸對稱

【摘要】：乘波進(jìn)氣道是一類具有乘波前體/進(jìn)氣道一體化設(shè)計特點且綜合性能優(yōu)越的高超聲速進(jìn)氣道,由于基于內(nèi)收縮流場的乘波進(jìn)氣道其激波與外壓縮面間的流場是收縮的,因此壓縮性能較基于外錐流場的乘波進(jìn)氣道高,該類乘波進(jìn)氣道擁有較好的應(yīng)用前景。乘波進(jìn)氣道的性能與內(nèi)收縮基準(zhǔn)流場以及密切軸對稱過程中的控制型線密切相關(guān)。本文開展了乘波進(jìn)氣道的設(shè)計方法研究并通過數(shù)值模擬分析了不同壁面馬赫數(shù)分布規(guī)律的內(nèi)收縮基準(zhǔn)流場和密切軸對稱過程中的控制型線對乘波進(jìn)氣道性能的影響。本文的內(nèi)收縮基準(zhǔn)流場采用給定壁面馬赫數(shù)分布的特征線方法設(shè)計,通過保證內(nèi)收縮基準(zhǔn)流場的前緣激波位置一致,變化基準(zhǔn)流場后部的馬赫數(shù)變化梯度來分析基準(zhǔn)流場對乘波進(jìn)氣道性能的影響;前緣捕獲型線(Flow Capture Tube,FCT)是密切軸對稱過程中的關(guān)鍵控制型線,它直接控制乘波進(jìn)氣道的前緣捕獲形狀,FCT型線采用指數(shù)率函數(shù)控制,在相同基準(zhǔn)流場和壓縮面截斷長度的情況下,增加FCT型線的側(cè)向下傾來分析FCT型線變化對乘波進(jìn)氣道性能的影響。研究結(jié)果表明降低基準(zhǔn)流場后部的馬赫數(shù)變化梯度可以降低乘波進(jìn)氣道的總收縮比和內(nèi)收縮比,乘波進(jìn)氣道的壓升比和阻力會隨之下降,起動能力有所提高,總壓恢復(fù)基本不變;增加FCT型線的側(cè)向下傾使得乘波進(jìn)氣道的側(cè)向溢流增大,會降低乘波進(jìn)氣道的流量捕獲系數(shù),從而導(dǎo)致壓升比下降,喉道馬赫數(shù)增加,乘波進(jìn)氣道的起動能力獲得提升。
【關(guān)鍵詞】：乘波進(jìn)氣道 內(nèi)收縮基準(zhǔn)流場 特征線 密切軸對稱
【學(xué)位授予單位】：中國空氣動力研究與發(fā)展中心
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V211.48
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 引言12-26
• §1.1 研究背景12-13
• §1.2 國內(nèi)外高超聲速進(jìn)氣道研究現(xiàn)狀13-21
• §1.3 乘波進(jìn)氣道研究現(xiàn)狀21-24
• §1.4 本文工作24-26
• 第二章 內(nèi)收縮基準(zhǔn)流場設(shè)計26-42
• §2.1 特征線方法26-28
• §2.2 雙激波基準(zhǔn)流場結(jié)構(gòu)28-35
• §2.2.1 內(nèi)點求解過程31-32
• §2.2.2 壁面點求解過程32-33
• §2.2.3 外部/內(nèi)部激波點求解過程33-34
• §2.2.4 激波-特征線求解過程34-35
• §2.3 壁面參數(shù)分布可控的內(nèi)收縮基準(zhǔn)流場35-38
• §2.3.1 馬赫數(shù)減速規(guī)律可控基準(zhǔn)流場36-37
• §2.3.2 壓升規(guī)律可控基準(zhǔn)流場37-38
• §2.4 基準(zhǔn)流場設(shè)計方法校驗和數(shù)值評估38-40
• §2.5 本章小結(jié)40-42
• 第三章 基于密切軸對稱方法的乘波進(jìn)氣道設(shè)計42-54
• §3.1 乘波進(jìn)氣道設(shè)計方法42-43
• §3.1.1 密切軸對稱方法42
• §3.1.2 流線追蹤方法42-43
• §3.2 乘波進(jìn)氣道構(gòu)型43-45
• §3.2.1 初始基準(zhǔn)流場方案43-44
• §3.2.2 控制型線選取44-45
• §3.2.3 乘波進(jìn)氣道造型方案45
• §3.3 設(shè)計方法驗證與性能分析45-50
• §3.3.1 設(shè)計方法驗證46-47
• §3.3.2 粘性對該進(jìn)氣道的影響47-48
• §3.3.3 前緣鈍化對該進(jìn)氣道的影響48-50
• §3.4 乘波進(jìn)氣道非設(shè)計狀態(tài)的性能分析50-53
• §3.5 本章小結(jié)53-54
• 第四章 乘波進(jìn)氣道性能優(yōu)化研究54-72
• §4.1 基準(zhǔn)流場對乘波進(jìn)氣道性能的影響54-62
• §4.1.1 基準(zhǔn)流場方案54-56
• §4.1.2 激波控制型線方案56
• §4.1.3 乘波進(jìn)氣道造型方案56-57
• §4.1.4 基準(zhǔn)流場對乘波進(jìn)氣道性能的影響57-62
• §4.2 激波控制型線對乘波進(jìn)氣道性能的影響62-70
• §4.2.1 FCT型線方案62-63
• §4.2.2 乘波進(jìn)氣道造型方案63-64
• §4.2.3 FCT型線對乘波進(jìn)氣道性能的影響64-70
• §4.3 本章小結(jié)70-72
• 第五章 結(jié)束語72-74
• 致謝74-76
• 個人簡介76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 衛(wèi)鋒;賀旭照;賀元元;吳穎川;;三維內(nèi)轉(zhuǎn)式進(jìn)氣道雙激波基準(zhǔn)流場的設(shè)計方法[J];推進(jìn)技術(shù);2015年03期

2 吳穎川;賀元元;賀偉;樂嘉陵;;基于密切曲錐的乘波構(gòu)型一體化飛行器設(shè)計方法研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2014年01期

3 王磊;張X元;金志光;張林;李永洲;;基于壁面壓力分布的二元高超聲速彎曲激波壓縮進(jìn)氣道反設(shè)計與優(yōu)化方法[J];推進(jìn)技術(shù);2013年12期

4 李永洲;張X元;羅蕾;王磊;;高超聲速內(nèi)收縮進(jìn)氣道軸對稱基準(zhǔn)流場改進(jìn)[J];航空動力學(xué)報;2013年11期

5 吳穎川;賀元元;余安遠(yuǎn);樂嘉陵;;展向截斷曲面乘波壓縮進(jìn)氣道氣動布局[J];航空動力學(xué)報;2013年07期

6 向有志;張X元;王磊;高雄;;壁面壓升可控的高超軸對稱進(jìn)氣道優(yōu)化設(shè)計[J];航空動力學(xué)報;2011年10期

7 賀旭照;樂嘉陵;宋文燕;趙志;;基于軸對稱噴管的三維內(nèi)收縮進(jìn)氣道的設(shè)計與初步評估[J];推進(jìn)技術(shù);2010年02期

8 尤延鋮;梁德旺;;基于內(nèi)乘波概念的三維變截面高超聲速進(jìn)氣道[J];中國科學(xué)(E輯:技術(shù)科學(xué));2009年08期

9 尤延鋮;梁德旺;;內(nèi)乘波式進(jìn)氣道內(nèi)收縮基本流場研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2008年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 高文智;鼻錐鈍化軸對稱高超聲速進(jìn)氣道流動特性研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

2 南向軍;壓升規(guī)律可控的高超聲速內(nèi)收縮進(jìn)氣道設(shè)計方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

3 董昊;高超聲速咽式進(jìn)氣道流場特性和設(shè)計方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

4 王翼;高超聲速進(jìn)氣道啟動問題研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 衛(wèi)鋒;基于特征線理論的流線追蹤內(nèi)轉(zhuǎn)向進(jìn)氣道設(shè)計方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

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本文編號：668527