低阻二元高超聲速進(jìn)氣道設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、一體化的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)能夠提供的凈推力有限,為獲得盡可能高的凈推力,作為其阻力主要承載部件的高超聲速進(jìn)氣道的減阻研究亟待開展。
　　 為了探索高超聲速進(jìn)氣道的減阻設(shè)計(jì)方法,本文首先借助一維流理論對(duì)二元進(jìn)氣道外壓段阻力進(jìn)行了理論分析,推導(dǎo)了計(jì)算外壓段阻力的理論公式,建立了阻力與其它氣動(dòng)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系。公式表明:外壓段阻力隨總壓恢復(fù)系數(shù)的增大而減小,提高總壓恢復(fù)系數(shù)是減小阻力的有力途徑,它們之間具有一定的同義性.
　　

2、然后,對(duì)于二元常規(guī)壓縮進(jìn)氣道外壓段,以理論公式為依據(jù),通過改變等激波強(qiáng)度配波的楔數(shù)、二楔壓縮的楔角匹配及等熵壓縮的初始楔角探索了外壓段的阻力特性,研究表明:采用小初始楔角的等熵壓縮是常規(guī)壓縮外壓段減阻設(shè)計(jì)的可行方案。對(duì)于外罩與內(nèi)壓段,研究表明:不同外壓段壓縮方式對(duì)應(yīng)的外罩加內(nèi)壓段最佳阻力特性相近,因此外壓段阻力可以表征整個(gè)進(jìn)氣道的阻力水平。
　　 繼而,對(duì)于二元非常規(guī)壓縮進(jìn)氣道外壓段,首先分析了設(shè)計(jì)馬赫數(shù)、設(shè)計(jì)增壓比、無量綱初始

3、楔角度,無量綱初始楔長度對(duì)等壓力梯度、等速度梯度及等馬赫數(shù)梯度這三種非常規(guī)壓縮方式阻力的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,鑒于非常規(guī)壓縮流場(chǎng)的有旋性,借助逐步回歸法及正交選點(diǎn)技術(shù)對(duì)三種壓縮方式的外壓段阻力系數(shù)建立了多維擬合計(jì)算式,為其阻力提供了估算工具。研究表明:采用盡可能小的無量綱初始楔角度和盡可能大的無量綱初始楔長度的等馬赫數(shù)梯度壓縮是非常規(guī)壓縮外壓段減阻設(shè)計(jì)的可行方案之一。
　　 最后,根據(jù)風(fēng)洞來流條件,選擇6°初始楔角的等熵壓縮作為