高超声速乘波构形初步设计与分析

发布时间：2017-05-12 19:02

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【摘要】： 伴随着航空宇航技术的研究及应用的不断发展，高超声速飞行器的研制逐渐步入高潮。设计在高超声速条件下具有良好气动特性的外形也成为一项关键性工作。乘波构形在高超声速条件下的高升阻比优势备受关注，使得对于它的设计研究成为高超声速飞行器外形设计的一个重要方向。 本文基于高超声速条件下锥型流近似解提出了高超声速乘波构形的初步设计方案，对于不同马赫数、压缩角以及几何设计参数进行了外形设计并就参数对设计外形的影响进行了讨论，得到了设计参数影响外形的基本规律。采用了软件和数值程序相结合的方式对初步设计的乘波构形流场进行数值分析，验证了乘波外形的流场和气动特性，讨论了乘波构形气动特性随外形设计参数的变化，，对外形在非设计状态下的气动特性进行了重点的讨论，得到了气动特性变化的一些基本规律。最后，利用简化设计的乘波构形实验模型对计算进行了有效地风洞实验验证
【关键词】：高超声速 乘波构形 初步设计 气动特性 数值分析 实验验证
【学位授予单位】：中国人民解放军国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：V211.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 第一章 引言7-12
• 1.1 研究的目的与意义7-9
• 1.2 国内外研究进展9-10
• 1.3 本文的主要工作和内容10-12
• 第二章 设计方法研究12-28
• 2.1 基本设计思想12-13
• 2.2 设计过程13-19
• 2.2.1 高超声速细长锥型流近似解13-15
• 2.2.2 流场确定15
• 2.2.3 基本流场几何模型尺度15-16
• 2.2.4 底部基线16-17
• 2.2.5 外形确定17-19
• 2.3 外形计算分析和参数19-23
• 2.3.1 设计压缩角θ_c对外形的影响19-22
• 2.3.2 底部基线形状参数b对设计外形影响22-23
• 2.4 小结23-24
• 附图 以直线和抛物线为底面基线设计的外形24-28
• 第三章 设计外形流场的数值模拟与分析28-59
• 3.1 数值求解方法简介28-29
• 3.2 应用软件计算29-30
• 3.2.1 计算手段29
• 3.2.2 计算模型及网格划分29-30
• 3.3 计算结果与分析30-45
• 3.3.1 气动特性的验证和不同设计参数对构形气动特性的影响30-36
• 3.3.2 非设计状态下的气动特性36-44
• 3.3.3 全飞行过程速度范围的气动特性分析44-45
• 3.4 小结45-46
• 附图 高超声速乘波构形飞行器飞行过程全速度范围计算结果46-59
• 第四章 乘波构形气动特性的实验验证59-67
• 4.1 实验模型设计59-62
• 4.1.1 实验模型初步设计59-60
• 4.1.2 初步设计模型流场计算60-61
• 4.1.3 依据测量仪器安装要求的实验模型设计61-62
• 4.2 实验设备与测试仪器62
• 4.2.1 KD-01风洞62
• 4.2.3 测量系统62
• 4.3 实验与计算结果比较62-64
• 4.4 小结64-65
• 附图 实验模型流场计算结果65-67
• 结论67-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-71

【引证文献】

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本文编号：360566