含预压缩式凸包的倒置内转高超声速进气道设计与分析

发布时间：2023-10-03 23:17

　　凸包在控制边界层发展、降低激波边界层干扰、预防边界层分离上作用明显,是一种有效的、可靠的流动控制手段。目前在超声速战斗机上,凸包已经得到了广泛使用,但其在高超声速进气道中应用极少,在高超声速内转进气道中尚没有应用。因此,本文设计凸包应用于高超声速内转进气道并对其性能展开研究,有着重要的意义。本文设计了流线追踪凸包及简单参数化凸包,并将其应用于倒置内转高超声速进气道中,然后通过试验与数值计算相结合的方式对含预压缩式凸包的倒置内转高超声速进气道开展了系统深入的研究。在数值计算方面,对两类四组进气道开展了研究,获得了进气道的自起动性能、总压恢复性能及压升特性,同时总结了规律。在试验方面,设计了两个不同长度的三角锥鼓包,将其应用于进气道中,然后采用纹影技术得到了进气道自起动过程中的流场结构,同时使用压力扫描阀获得了进气道自起动过程中的壁面沿程压力分布。首先,本文采用了简单参数化方法及流线追踪方法生成了两类凸包,将其应用到三维内转进气道中,得到本文研究的进气道模型。其次,对上述两类四组进气道进行了数值仿真,获得了进气道的自起动性能、总压恢复性能及压升特性,结果表明,凸包的长度对进气道的流量基本不...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 三维内转进气道研究现状
        1.2.2 超声速凸包进气道研究现状
        1.2.3 研究现状小结
    1.3 本文主要研究内容
第二章 数值方法与试验系统
    2.1 数值方法
        2.1.1 流动控制方程
        2.1.2 湍流模型
        2.1.3 边界条件
        2.1.4 网格划分
    2.2 超声速风洞试验平台
        2.2.1 风洞试验平台
        2.2.2 攻角机构控制系统
        2.2.3 流场测量设备
    2.3 本章小结
第三章 凸包设计方法
    3.1 凸包设计方法研究现状
        3.1.1 简单参数化设计方法
        3.1.2 流线追踪设计方法
    3.2 简单参数化设计方法
        3.2.1 三角锥凸包设计方法
        3.2.2 弧形凸包设计方法
    3.3 流线追踪设计方法
        3.3.1 基准流场的计算
        3.3.2 前缘曲线的选取
        3.3.3 流线追踪
        3.3.4 流线追踪设计结果
    3.4 本章小结
第四章 凸包进气道性能与流场结构分析
    4.1 简单参数化凸包进气道性能与流场结构分析
        4.1.1 三角锥凸包进气道性能及流场结构分析
        4.1.2 弧形凸包进气道性能分析
        4.1.3 小结
    4.2 流线追踪凸包进气道性能分析
        4.2.1 流线追踪凸包进气道参数
        4.2.2 流线追踪凸包进气道自起动性能
        4.2.3 流线追踪凸包进气道总压恢复及压升特性
        4.2.4 小结
    4.3 本章小结
第五章 凸包进气道自起动性能试验研究
    5.1 试验模型及工况介绍
        5.1.1 试验模型介绍
        5.1.2 试验过程及工况介绍
        5.1.3 小结
    5.2 凸包进气道自起动攻角性能比较
        5.2.1 进气道自起动过程
        5.2.2 进气道自起动性能及其比较
        5.2.3 小结
    5.3 凸包进气道起动过程的迟滞现象研究
    5.4 本章小结
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果



本文编号：3850848