為了探究進(jìn)氣道肩部膨脹扇以及不同壓縮方式對(duì)進(jìn)氣道自起動(dòng)性能的影響,結(jié)合具體的進(jìn)氣道構(gòu)型,針對(duì)不同的壓縮角、邊界層厚度開展了馬赫數(shù)4.0級(jí)的風(fēng)洞試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:在不起動(dòng)分離區(qū)同側(cè)的膨脹扇會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)貧饬骷铀?降低局部壓強(qiáng),進(jìn)而對(duì)壓縮激波較強(qiáng)時(shí)的進(jìn)氣道自起動(dòng)過程有明顯改善。而唇罩分級(jí)壓縮對(duì)二元進(jìn)氣道的自起動(dòng)能力也有提高效果。此外,對(duì)比側(cè)壓模型與頂壓模型的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),邊界層厚度對(duì)側(cè)壓模型自起動(dòng)性能的影響趨勢(shì)與頂壓式存在明顯的差異。與此同時(shí),當(dāng)自起動(dòng)受限于幾何喉道的進(jìn)氣道構(gòu)型,壓縮方式對(duì)進(jìn)氣道自起動(dòng)性能的影響不明顯,但是對(duì)于由壓縮激波-邊界層干擾誘導(dǎo)分離區(qū)形成的氣動(dòng)喉道決定能否起動(dòng)的進(jìn)氣道,側(cè)壓方式有利于提高進(jìn)氣道的自起動(dòng)性能。 

【文章來源】：實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2019,33(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

Ｈ＝４０ｍｍ）圖１簡(jiǎn)化進(jìn)氣道模型示意圖與實(shí)物圖Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ（ａ）ａｎｄｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ（ｂ）ｏｆｔｈｅｔｅｓｔｉｎｌｅｔｍｏｄｅｌ（ｂ）

為進(jìn)氣道的內(nèi)收縮比（ＩｎｔｅｒｎａｌＣｏｎｔｒａｃｔｉｏｎＲａｔｉｏ，ＩＣＲ）。對(duì)于唇罩壓縮角度（α＝７°、１１°和１５°）、唇口上游底板長(zhǎng)度Ｌ、唇口高度Ｈ相同的，試驗(yàn)設(shè)計(jì)加工了一系列斜劈厚度的唇罩，通過選配不同厚度的唇罩部件改變Ｈｔ來獲得不同的進(jìn)氣道內(nèi)收縮比ＩＣＲ，其調(diào)節(jié)精度可達(dá)到０．０５。本文用能保證進(jìn)氣道實(shí)現(xiàn)自起動(dòng)的最大內(nèi)收縮比ＭａｘｉｍｕｍＩＣＲ來表征進(jìn)氣道的自起動(dòng)性能。（ａ）簡(jiǎn)化進(jìn)氣道模型示意圖（ｂ）簡(jiǎn)化進(jìn)氣道模型照片（Ｌ＝４００ｍｍ，Ｈ＝４０ｍｍ）圖１簡(jiǎn)化進(jìn)氣道模型示意圖與實(shí)物圖Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ（ａ）ａｎｄｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ（ｂ）ｏｆｔｈｅｔｅｓｔｉｎｌｅｔｍｏｄｅｌ作為研究肩點(diǎn)膨脹波對(duì)進(jìn)氣道自起動(dòng)性能影響的對(duì)比模型，設(shè)計(jì)了僅帶１道外壓縮激波的二元進(jìn)氣道模型（如圖２所示），其外壓縮角度α分別為７°、１１°和１５°，內(nèi)壓縮段寬度為８０ｍｍ，側(cè)板上游底板寬度為（ａ）二元進(jìn)氣道模型示意圖（ｂ）二元進(jìn)氣道模型照片圖２二元進(jìn)氣道模型示意圖與實(shí)物圖Ｆｉｇ．２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ（ａ）ａｎｄｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ（ｂ）ｏｆｔｈｅｔｅｓｔｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｉｎｌｅｔｍｏｄｅｌ１６第３期賈軼楠等：內(nèi)壓縮波系對(duì)高超聲速進(jìn)氣道自起動(dòng)性能影響研究???????????????????????????????????????????????????

２００ｍｍ，長(zhǎng)度為３００ｍｍ，壓縮面兩側(cè)加裝側(cè)翼結(jié)構(gòu)。由于唇口激波強(qiáng)度對(duì)自起動(dòng)能力的極大影響，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)保證唇口激波氣流轉(zhuǎn)角與簡(jiǎn)化模型相同。試驗(yàn)進(jìn)氣道喉道高度Ｈｔ＝２４ｍｍ，通過調(diào)節(jié)水平唇罩前后位置，改變進(jìn)氣道唇口的進(jìn)口面積，以調(diào)節(jié)進(jìn)氣道內(nèi)收縮比ＩＣＲ。為對(duì)比研究壓縮方式對(duì)進(jìn)氣道自起動(dòng)性能的影響，設(shè)計(jì)加工了如圖３所示的側(cè)壓進(jìn)氣道模型。側(cè)壓進(jìn)氣道唇罩與來流方向持平，對(duì)氣流無壓縮，前端與側(cè)壓板齊平，側(cè)板為零后掠角設(shè)計(jì)。氣流僅由進(jìn)氣道側(cè)板誘導(dǎo)的側(cè)壓激波進(jìn)行壓縮，試驗(yàn)中側(cè)板角度α分別為７°、１１°和１５°，通過改變側(cè)板的厚度實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣道內(nèi)收縮比的控制。唇口高度Ｈ為２０和４０ｍｍ。模型采用５種底板，長(zhǎng)度Ｌ分別為２００、３００、４００、５００和６００ｍｍ。為避免底板邊緣的側(cè)向流動(dòng)干擾，對(duì)唇口上游底板長(zhǎng)度Ｌ＞３００ｍｍ的模型底板邊緣增加側(cè)翼結(jié)構(gòu)。側(cè)擋板在側(cè)壁壓縮外側(cè)，與側(cè)壓板之間存在邊界層排移通道，如圖３所示。側(cè)擋板的邊界層會(huì)隨溢流排出，不進(jìn)入內(nèi)通道。進(jìn)氣道的側(cè)壓式進(jìn)氣道內(nèi)壓縮段進(jìn)口寬度為８０ｍｍ，唇口前底板寬度為１８０ｍｍ。試驗(yàn)中進(jìn)氣道內(nèi)收縮比ＩＣＲ的調(diào)節(jié)精度可達(dá)到０．０５。圖３側(cè)壓進(jìn)氣道模型圖Ｆｉｇ．３Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓｏｆｔｈｅｓｉｄｅ－ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｌｅｔｍｏｄｅｌ１．２實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試方法１．２．１風(fēng)洞介紹試驗(yàn)在中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所高溫氣體動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的ＧＪＦ激波風(fēng)洞中展開。激波風(fēng)洞主要由驅(qū)動(dòng)段、雙膜段（中

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3055482