TBCC變幾何進(jìn)氣道的數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前，伴隨著飛行器對飛行速度、飛行高度的要求不斷提高，將不同種發(fā)動機(jī)的性能優(yōu)勢整合起來成為一種發(fā)展趨勢，其中TBCC發(fā)動機(jī)在組合動力系統(tǒng)中是最具前景之一。TBCC作為一種吸氣式推進(jìn)系統(tǒng)，其進(jìn)氣道是渦輪基組合循環(huán)發(fā)動機(jī)重要組成部件之一，進(jìn)氣道性能對TBCC發(fā)動機(jī)的研究有著至關(guān)重要的作用。
　　首先，本文對內(nèi)并聯(lián)式TBCC變幾何進(jìn)氣道的幾何構(gòu)型進(jìn)行了介紹，為提高工作特性，設(shè)計出一種帶多級楔板的擴(kuò)壓段進(jìn)氣道。選用FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)值

2、模擬，給出了在數(shù)值仿真中所采用的計算方法，并對該方法進(jìn)行了可靠性驗證。本文選取湍流模型為適合航空領(lǐng)域計算的單方程S-A模型、選擇DBCS（密度基耦合求解器）、AUSM+格式，采用二階迎風(fēng)格式，選用Sutherland公式作為本文數(shù)值計算中的層流粘性系數(shù)，并假定理想氣體等FLUENT求解條件。
　　其次，本文研究了不同來流對帶多級楔板的擴(kuò)壓段進(jìn)氣道流場特性及性能參數(shù)的影響，并與其對常規(guī)型進(jìn)氣道特性的影響進(jìn)行了對比分析。數(shù)值模擬結(jié)果表

3、明，采用帶多級楔板的擴(kuò)壓段二維進(jìn)氣道性能受非均勻來流影響更小，抗擾動能力明顯加強(qiáng)，擴(kuò)壓段出口流場有顯著的提升；非均勻來流下，與常規(guī)型進(jìn)氣道相比，總壓畸變指數(shù)及出口溫升比均降低，沖壓出口馬赫數(shù)減小，進(jìn)氣道出口總壓恢復(fù)系數(shù)平均增大10％，TBCC發(fā)動機(jī)推力增加，耗油率降低。與此類似，均勻來流下，帶多級楔板的擴(kuò)壓段進(jìn)氣道流場更加穩(wěn)定，氣動性能均較常規(guī)型佳，改善了TBCC發(fā)動機(jī)的性能。
　　最后，本文研究了模態(tài)轉(zhuǎn)換狀態(tài)下，不同攻角對TBC