Bump進(jìn)氣道內(nèi)存在復(fù)雜的三維激波/邊界層干擾現(xiàn)象,其特性有別于經(jīng)典的激波/邊界層干擾現(xiàn)象,并且會(huì)在很大程度上影響進(jìn)入進(jìn)氣道的氣流品質(zhì),進(jìn)而影響進(jìn)氣道的整體氣動(dòng)性能。鑒于此,本文結(jié)合數(shù)值仿真和風(fēng)洞試驗(yàn)的手段,對(duì)鼓包誘導(dǎo)的錐形激波/邊界層干擾特性開展了研究工作,并通過仿真方法分析了結(jié)尾正激波/邊界層干擾特性。首先針對(duì)單錐鼓包誘導(dǎo)的激波/邊界層干擾特性的研究發(fā)現(xiàn),由流線追蹤設(shè)計(jì)的單錐鼓包流場(chǎng)呈現(xiàn)出錐形相似的特點(diǎn)。相比于半錐和半棱錐,鼓包兼具較優(yōu)的邊界層排移能力以及較低的進(jìn)氣道出口流場(chǎng)畸變,這也是其被選作Bump進(jìn)氣道前體壓縮面的重要原因之一。此外,在設(shè)計(jì)狀態(tài)下,適當(dāng)增大設(shè)計(jì)馬赫數(shù)能提高鼓包排移邊界層的能力,但設(shè)計(jì)馬赫數(shù)太高,邊界層排移能力基本不變,反而使得進(jìn)氣道總壓損失急劇增加。對(duì)不同波系配置鼓包的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),增加波系數(shù)目可在保證較高邊界層排移能力的前提下削弱錐形激波的強(qiáng)度,使得主流區(qū)和分離區(qū)內(nèi)的總壓損失減小、進(jìn)氣道出口流場(chǎng)畸變降低。并且,波系數(shù)目越多,總壓恢復(fù)系數(shù)的增加量也越大,這一優(yōu)勢(shì)在高馬赫數(shù)下更加明顯。與此同時(shí),還通過風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證了仿真方法和上述結(jié)論的正確性。對(duì)Bump進(jìn)氣道...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Bump進(jìn)氣道的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 激波/湍流邊界層干擾的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 單錐鼓包引起的激波/邊界層干擾特性研究
    2.1 幾何模型與來流條件
    2.2 數(shù)值仿真方法
        2.2.1 計(jì)算方法簡(jiǎn)介
        2.2.2 計(jì)算網(wǎng)格
        2.2.3 網(wǎng)格敏感性分析
        2.2.4 算例驗(yàn)證
    2.3 半錐、半棱錐和單錐鼓包流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的對(duì)比
        2.3.1 波系形態(tài)和旋渦結(jié)構(gòu)
        2.3.2 表面流動(dòng)特性
        2.3.3 表面壓力分布
        2.3.4 邊界層排移能力
    2.4 設(shè)計(jì)和來流參數(shù)對(duì)單錐鼓包流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
        2.4.1 設(shè)計(jì)馬赫數(shù)的影響
        2.4.2 前緣型線高度的影響
        2.4.3 邊界層厚度的影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 不同波系配置鼓包的激波/邊界層干擾特性研究
    3.1 幾何模型與仿真方法
    3.2 設(shè)計(jì)馬赫數(shù)下的激波/邊界層干擾特性
    3.3 非設(shè)計(jì)馬赫數(shù)下的激波/邊界層干擾特性
        3.3.1 M_∞=1.5狀態(tài)下的干擾特性
        3.3.2 M_∞=2.5狀態(tài)下的干擾特性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 鼓包引起的激波/邊界層干擾特性試驗(yàn)研究
    4.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>    4.2 試驗(yàn)設(shè)備
        4.2.1 超聲速流動(dòng)機(jī)理試驗(yàn)臺(tái)
        4.2.2 測(cè)試系統(tǒng)
    4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Bump進(jìn)氣道內(nèi)正激波/邊界層干擾特性研究
    5.1 幾何模型與仿真方法
    5.2 單錐鼓包加內(nèi)通道后的正激波/邊界層干擾特性分析
        5.2.1 超臨界狀態(tài)下的干擾特性
        5.2.2 臨界和亞臨界狀態(tài)下的干擾特性
    5.3 設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)正激波/邊界層干擾特性的影響
        5.3.1 設(shè)計(jì)馬赫數(shù)的影響
        5.3.2 波系配置的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3748055