航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2012年
5期
818-827
,共10页
周淼%黄国平%朱呈祥%尤延铖
週淼%黃國平%硃呈祥%尤延鋮
주묘%황국평%주정상%우연성
内乘波式进气道%弹用%起动性能%计算流体力学%流量捕获
內乘波式進氣道%彈用%起動性能%計算流體力學%流量捕穫
내승파식진기도%탄용%기동성능%계산류체역학%류량포획
为弄清内乘波式进气道在低马赫数状态下的流动特征,分析影响内乘波式进气道起动能力的因素,研究与弹体匹配设计的内乘波式进气道的起动问题.首先基于一种有利于出口均匀性的基本流场,采用流线追踪技术,设计了来流马赫数为4.0且进出口形状适应弹体安装要求的双模块弹用内乘波式进气道;此后,采用计算流体力学(CFD)方法获得了低马赫数下进气道的三维波系结构和流动特征.研究表明,进气道溢流口位置是影响内乘波进气道起动能力的重要因素:在溢流口位置由两侧改至最下端后,起动马赫数由3.6下降为3.3;采用单模块方案,溢流口设置在下端后,起动马赫数下降为3.25.此外,设计内乘波式进气道基本流场也对起动性能有影响:设计出口马赫数不变,双模块方案下,入口气流偏转角每增大2°,起动马赫数约下降0.1;单模块方案下,提高入口气流偏转角最大可使起动马赫数下降为3.1;进气道内收缩比对起动能力的影响体现在入口气流偏转角不变时,进气道起动能力仅取决于内收缩比,设计出口马赫数每增加0.2,起动马赫数约减小0.2.研究所分析的各个弹用内乘波式进气道在设计条件下均可捕获99%的来流,在扩大了工作马赫数范围的同时,保持了高流量捕获性能和高总压恢复系数的优势.
為弄清內乘波式進氣道在低馬赫數狀態下的流動特徵,分析影響內乘波式進氣道起動能力的因素,研究與彈體匹配設計的內乘波式進氣道的起動問題.首先基于一種有利于齣口均勻性的基本流場,採用流線追蹤技術,設計瞭來流馬赫數為4.0且進齣口形狀適應彈體安裝要求的雙模塊彈用內乘波式進氣道;此後,採用計算流體力學(CFD)方法穫得瞭低馬赫數下進氣道的三維波繫結構和流動特徵.研究錶明,進氣道溢流口位置是影響內乘波進氣道起動能力的重要因素:在溢流口位置由兩側改至最下耑後,起動馬赫數由3.6下降為3.3;採用單模塊方案,溢流口設置在下耑後,起動馬赫數下降為3.25.此外,設計內乘波式進氣道基本流場也對起動性能有影響:設計齣口馬赫數不變,雙模塊方案下,入口氣流偏轉角每增大2°,起動馬赫數約下降0.1;單模塊方案下,提高入口氣流偏轉角最大可使起動馬赫數下降為3.1;進氣道內收縮比對起動能力的影響體現在入口氣流偏轉角不變時,進氣道起動能力僅取決于內收縮比,設計齣口馬赫數每增加0.2,起動馬赫數約減小0.2.研究所分析的各箇彈用內乘波式進氣道在設計條件下均可捕穫99%的來流,在擴大瞭工作馬赫數範圍的同時,保持瞭高流量捕穫性能和高總壓恢複繫數的優勢.
위롱청내승파식진기도재저마혁수상태하적류동특정,분석영향내승파식진기도기동능력적인소,연구여탄체필배설계적내승파식진기도적기동문제.수선기우일충유리우출구균균성적기본류장,채용류선추종기술,설계료래류마혁수위4.0차진출구형상괄응탄체안장요구적쌍모괴탄용내승파식진기도;차후,채용계산류체역학(CFD)방법획득료저마혁수하진기도적삼유파계결구화류동특정.연구표명,진기도일류구위치시영향내승파진기도기동능력적중요인소:재일류구위치유량측개지최하단후,기동마혁수유3.6하강위3.3;채용단모괴방안,일류구설치재하단후,기동마혁수하강위3.25.차외,설계내승파식진기도기본류장야대기동성능유영향:설계출구마혁수불변,쌍모괴방안하,입구기류편전각매증대2°,기동마혁수약하강0.1;단모괴방안하,제고입구기류편전각최대가사기동마혁수하강위3.1;진기도내수축비대기동능력적영향체현재입구기류편전각불변시,진기도기동능력부취결우내수축비,설계출구마혁수매증가0.2,기동마혁수약감소0.2.연구소분석적각개탄용내승파식진기도재설계조건하균가포획99%적래류,재확대료공작마혁수범위적동시,보지료고류량포획성능화고총압회복계수적우세.