本文關(guān)鍵詞：超聲速高空模擬自由射流試驗裝置氣動布局的優(yōu)化

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【摘要】：航空發(fā)動機作為飛機的心臟,其試驗技術(shù)須同其性能一并發(fā)展。目前高空模擬自由射流試驗裝置已經(jīng)替代直連式風洞和推進風洞,占據(jù)航空發(fā)動機高空模擬試驗的主導地位。因此對其研究對我國航空發(fā)動機發(fā)展具有深遠意義。通過理論研究超聲速自由射流流動機理,利用特征線法設(shè)計二元超聲速噴管并對其進行不同膨脹條件下的數(shù)值模擬,總結(jié)出射流核心區(qū)的邊界與噴管幾何的關(guān)系,建立了射流核心區(qū)方程;設(shè)計了二級楔板外壓式超聲速進氣道,研究其在進行姿態(tài)角模擬或非設(shè)計狀態(tài)時的進口流場結(jié)構(gòu),確定了其產(chǎn)生的合成激波在射流核心區(qū)邊界上的第一道反射馬赫波的位置;結(jié)合核心區(qū)方程,給出了滿足試驗要求的超聲速噴管尺寸同進氣道放置位置及模擬姿態(tài)角的關(guān)系;設(shè)計了超聲速高空模擬自由射流試驗艙進氣氣動布局,利用CFD方法對其進行了多姿態(tài)角的試驗模擬,對試驗艙內(nèi)射流流場進行分析,模擬結(jié)果均符合工程要求,為試驗效果的預估提供重要參考。本文旨在通過以上研究達到對超聲速自由射流試驗裝置氣動布局的優(yōu)化目的,為其論證和發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：超聲速噴管 超聲速進氣道 自由射流 高空模擬試驗 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V263.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 主要符號表10-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 國外航空發(fā)動機高空模擬自由射流試驗裝置的發(fā)展12-16
• 1.1.1 英國NGTE的高空試驗艙C-412-14
• 1.1.2 前蘇聯(lián) ЦИАМ 試驗艙 ЦИ-414-15
• 1.1.3 美國AEDC試驗艙C-215-16
• 1.2 國內(nèi)航空發(fā)動機高空模擬試驗裝置的發(fā)展16-17
• 1.3 研究目的17
• 1.4 研究內(nèi)容17
• 1.5 研究方法17-19
• 第2章 超聲速噴管設(shè)計19-26
• 2.1 轉(zhuǎn)折點的位置確定19-20
• 2.2 前段曲線設(shè)計20-22
• 2.3 后段曲線設(shè)計22-25
• 2.4 附面層修正25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 超聲速自由射流流動特性研究26-37
• 3.1 自由射流模型及網(wǎng)格劃分26-28
• 3.2 超聲速自由射流流動特性分析28-36
• 3.2.1 低度欠膨脹自由射流28-31
• 3.2.2 低度過膨脹自由射流31-32
• 3.2.3 完全膨脹自由射流32-34
• 3.2.4 超聲速自由射流勢流核心區(qū)34-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第4章 滿足超聲速自由射流試驗要求的幾何尺寸分析37-48
• 4.1 進氣道同噴管的位置關(guān)系（零姿態(tài)角時）37-38
• 4.2 進氣道同噴管的位置關(guān)系（有姿態(tài)角時）38-41
• 4.3 進氣道激波位置41-43
• 4.4 合成激波在核心區(qū)邊界的反射43-45
• 4.5 滿足試驗要求的噴管出口尺寸和試驗件放置位置的關(guān)系，，以及同模擬姿態(tài)角的關(guān)系45-47
• 4.6 本章小結(jié)47-48
• 第5章 超聲速自由射流試驗裝置CFD模擬48-65
• 5.1 超聲速自由射流試驗裝置CFD模型及計算網(wǎng)格48-54
• 5.1.1 噴管模型48-49
• 5.1.2 超聲速進氣道模型49
• 5.1.3 試驗艙模型49-50
• 5.1.4 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格無關(guān)性驗證50-52
• 5.1.5 Fluent參數(shù)設(shè)置52-54
• 5.2 模擬不同姿態(tài)角的計算結(jié)果54-64
• 5.2.1 零姿態(tài)角時的模擬54-56
• 5.2.2 有姿態(tài)角時的模擬56-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第6章 超聲速自由射流試驗艙進氣氣動布局的設(shè)計65-71
• 6.1 超聲速自由射流試驗艙進氣氣動布局的設(shè)計65-66
• 6.2 超聲速自由射流試驗中溢流對發(fā)動機外部的影響66-70
• 6.3 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-74
• 參考文獻74-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術(shù)論文77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 侯亞君;徐讓書;王鍵靈;王娟娟;;自由射流試驗中超聲速進氣道流場的數(shù)值研究[J];沈陽航空航天大學學報;2014年06期

2 于勇;徐新文;;拉瓦爾噴管外發(fā)生激波反射工況詳細分析[J];航空動力學報;2012年09期

3 彭強;鄧小剛;廖達雄;符澄;;半柔壁噴管氣動設(shè)計關(guān)鍵控制參數(shù)研究[J];空氣動力學學報;2011年01期

4 王平;段煉;馬洪安;;外壓式超聲速進氣道流場的數(shù)值模擬[J];飛機設(shè)計;2009年05期

本文編號：882237