控制出口馬赫數(shù)分布的高超聲速壓縮通道反設(shè)計(jì).pdf

1、目前大部分氣動(dòng)反設(shè)計(jì)問(wèn)題都可以歸結(jié)為已知壁面壓力(或速度)分布反求壁面形狀的一類問(wèn)題，較少研究涉及給定出口速度(馬赫數(shù))分布的反設(shè)計(jì)。考慮到進(jìn)氣道供給燃燒室的壓縮空氣除了具有適當(dāng)氣動(dòng)熱力參數(shù)的之外，還必須具有一定的流動(dòng)條件，因此本文使用二維有旋流特征線理論，探索了由指定的出口馬赫數(shù)分布反設(shè)計(jì)壓縮通道的方法。
　　本文中研究了彎曲激波系的構(gòu)造及對(duì)應(yīng)壁面的反求方法，闡述了流場(chǎng)拼接技術(shù)的基本思路及實(shí)現(xiàn)過(guò)程，提出了利用兩道彎曲激波實(shí)現(xiàn)某一

2、指定出口馬赫數(shù)分布的超聲速內(nèi)流通道反設(shè)計(jì)方法。應(yīng)用該方法實(shí)現(xiàn)了將一個(gè)均勻流動(dòng)轉(zhuǎn)成指定的出口非均勻流動(dòng)、將一個(gè)進(jìn)口非均勻流動(dòng)轉(zhuǎn)成指定的均勻流動(dòng)以及將一個(gè)均勻流動(dòng)轉(zhuǎn)成指定的均勻流動(dòng)。本文將該方法應(yīng)用于進(jìn)氣道設(shè)計(jì)，得到了出口氣流參數(shù)均勻的二元進(jìn)氣道。本文對(duì)有旋特征線理論設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行了CFD的驗(yàn)證，證實(shí)了本文反設(shè)計(jì)方法的可行性。在數(shù)值驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，基于一個(gè)反設(shè)計(jì)算例展開了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，出口截面上核心區(qū)的馬赫數(shù)分布能較好地吻合設(shè)計(jì)目標(biāo)