高超聲速進(jìn)氣道設(shè)計(jì)軟件開發(fā).pdf

1、高超聲速進(jìn)氣道作為超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件而備受關(guān)注。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其開展了大量研究工作，形成了不同的設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)方法。本文在綜合考慮高超聲速進(jìn)氣道總體需求的基礎(chǔ)上，總結(jié)現(xiàn)有高超聲速進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)方法開發(fā)一套高超聲速進(jìn)氣道設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣道的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)進(jìn)氣道起動(dòng)問題進(jìn)行了研究。具體工作如下:
　　(1)構(gòu)建新型的軟件分層開發(fā)技術(shù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件界面層、邏輯層和數(shù)據(jù)層的解耦。分別選取Python腳本語言和C++語言對(duì)

2、邏輯層和數(shù)據(jù)層進(jìn)行開發(fā)，并將進(jìn)氣道設(shè)計(jì)算法編譯成DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)供邏輯層調(diào)用，在保障軟件運(yùn)行效率的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)源碼的高效管控和更新。
　　(2)分析了高超聲速進(jìn)氣道設(shè)計(jì)軟件的總體需求和模塊開發(fā)需要，制定了統(tǒng)一的軟件開發(fā)實(shí)施方案。選取二元高超聲速進(jìn)氣道（含二元多級(jí)楔進(jìn)氣道和二元等熵進(jìn)氣道）和三維內(nèi)收縮進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)方法，編寫設(shè)計(jì)軟件。
　　(3)應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件生成三種不同類型的高超聲速進(jìn)氣道實(shí)例，并對(duì)其展開無粘和全粘性的CFD數(shù)值

3、仿真，進(jìn)一步對(duì)進(jìn)氣道仿真結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明:無粘條件下，三種進(jìn)氣道流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)預(yù)期相符，設(shè)計(jì)軟件具有較高的可靠性。有粘條件下，邊界層對(duì)進(jìn)氣道總體性能影響較大，為設(shè)計(jì)軟件添加粘性修正功能提供參考。
　　(4)對(duì)二元高超聲速進(jìn)氣道的起動(dòng)問題進(jìn)行研究，得到一系列表征進(jìn)氣道總收縮比和起動(dòng)馬赫數(shù)的等值曲線。這些等值線具有以下特性:①等值線連接進(jìn)氣道的內(nèi)收縮比和總收縮比;②等值線提供了一種聯(lián)系Kantrowitz和Isentropic曲