尺度效應(yīng)對(duì)高超聲速二元進(jìn)氣道自起動(dòng)性能的影響.pdf

1、高超聲速進(jìn)氣道作為吸氣式超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)重要的氣動(dòng)部件，其能否正常起動(dòng)直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)能否穩(wěn)定、高效的工作，國際上進(jìn)行的多次飛行試驗(yàn)就是因?yàn)檫M(jìn)氣道沒有預(yù)期起動(dòng)而導(dǎo)致未能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。影響進(jìn)氣道起動(dòng)的因素方方面面，幾何構(gòu)型的改變、來流條件的變化以及飛行姿態(tài)的調(diào)整都會(huì)對(duì)進(jìn)氣道起動(dòng)性能產(chǎn)生影響，為進(jìn)氣道起動(dòng)能力預(yù)測(cè)帶來了不確定因素。本文主要結(jié)合數(shù)值模擬和風(fēng)洞試驗(yàn)，研究了縮尺效應(yīng)對(duì)進(jìn)氣道自起動(dòng)性能的影響，并在此基礎(chǔ)上對(duì)雷諾數(shù)進(jìn)行了深入的研究，同時(shí)

2、對(duì)極低雷諾數(shù)情況下進(jìn)氣道反而呈現(xiàn)自起動(dòng)的現(xiàn)象進(jìn)行了詳細(xì)分析，主要結(jié)論如下:
　　1、在來流一定時(shí)，隨著模型尺度的減小，進(jìn)氣道自起動(dòng)馬赫數(shù)有所增加，自起動(dòng)性能會(huì)有所降低;在雷諾數(shù)相等時(shí)，不同縮尺模型自起動(dòng)馬赫數(shù)基本保持一致，說明雷諾數(shù)是影響不同尺度進(jìn)氣道自起動(dòng)性能的主要因素。
　　2、在不同單位雷諾數(shù)條件下，試驗(yàn)結(jié)果表明在極低單位雷諾數(shù)下進(jìn)氣道會(huì)呈現(xiàn)一種起動(dòng)狀態(tài)，通過數(shù)值模擬比較發(fā)現(xiàn)層流數(shù)值模擬結(jié)果相對(duì)湍流結(jié)果與實(shí)驗(yàn)流場(chǎng)更加吻

3、合。
　　3、通過進(jìn)一步的數(shù)值模擬結(jié)果表明，在層流情況下，由于分離區(qū)向前體壓縮面大范圍的延伸，緩解了進(jìn)氣道入口的逆壓梯度，從而在喉道處可以形成主體為超聲速的通暢流道;而在湍流情況下，進(jìn)氣道入口處激波/邊界層干擾形成過分集中的分離泡，導(dǎo)致進(jìn)氣道入口出現(xiàn)明顯的壅塞，這也是進(jìn)氣道不起動(dòng)的主要原因。同時(shí)對(duì)比流量系數(shù)表明層流時(shí)明顯低于湍流的情況，因此嚴(yán)格來說這種起動(dòng)現(xiàn)象并不屬于真正意義上的起動(dòng)狀態(tài)。
　　本文研究指出了縮尺效應(yīng)對(duì)進(jìn)氣道