高超聲速飛行器串聯(lián)整流錐減阻的數(shù)值研究.pdf

1、通過為高超聲速飛行器加裝整流錐的方法，可以有效地使飛行器頭部脫體激波形狀發(fā)生改變，從而實現(xiàn)減阻降熱的作用。加裝串聯(lián)整流錐后鈍頭體的流場中包含有多個激波、膨脹扇區(qū)以及回流區(qū)，它們相互作用導(dǎo)致波系結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為研究飛行器減阻帶來了困難。目前，相關(guān)研究主要集中在單級整流錐方向。因此，對在高超聲速流場下加裝串聯(lián)整流錐的飛行器的波系結(jié)構(gòu)以及渦系結(jié)構(gòu)等重要流場特性進行分析和對其減阻特性進行探究有著重要的作用。
　　本文以高超聲速飛行的鈍頭體

2、飛行器為研究對象，對分別加裝單級整流錐和串聯(lián)整流錐的鈍頭體進行數(shù)值模擬，深入地研究了整流錐的減阻作用及影響因素。比較了單級整流錐與串聯(lián)整流錐對流場的影響作用，研究了不同長度分布的串聯(lián)整流錐的減阻效果，分析了飛行攻角與整流錐減阻效果的關(guān)系。其主要內(nèi)容包括以下部分：
　　針對高超聲速飛行器繞流的問題，通過求解Navier-Stokes方程的方法分別對加裝串聯(lián)整流錐和單級整流錐鈍頭體的飛行過程進行數(shù)值模擬，分析了串聯(lián)整流錐特有的流場特征

3、，探究了二者的減阻機理。通過比較發(fā)現(xiàn)串聯(lián)整流錐的減阻效果優(yōu)于單級整流錐。
　　在保證串聯(lián)整流錐其余特征相同的前提下，對分別加裝圓錐釘、平面釘、半球釘以及半球盤等四種不同頭錐的整流錐進行了數(shù)值模擬，確定了最優(yōu)頭錐類型。之后，在保證頭錐和后錐為最優(yōu)頭錐的條件下，對不同整流錐長度以及不同撐桿長度分布進行數(shù)值模擬。發(fā)現(xiàn)了整流錐長度和撐桿長度分布對減阻效果的影響規(guī)律。
　　研究了加裝串聯(lián)整流錐的鈍頭體在不同攻角下的流場特征，通過對壓力