復(fù)雜入口條件下隔離段流動(dòng)特性研究.pdf

1、超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)隔離段在實(shí)際工作情況下，隔離段入口存在前方進(jìn)氣道內(nèi)壓段入射斜激波和肩部膨脹波束的干擾。然而，現(xiàn)有的大部分激波串理論是建立在隔離段均勻入口條件之上，所獲得的結(jié)果偏離了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的真實(shí)情況。本文對復(fù)雜入口條件下的隔離段內(nèi)激波串特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。
　　首先，在相同隔離段入口參數(shù)的條件下，對比分析了復(fù)雜入口條件隔離段簡化模型、均勻來流隔離段模型隔離段性能，研究結(jié)果表明：相比均勻來流模型隔離段，復(fù)雜入口條件隔離段總壓

2、恢復(fù)系數(shù)、極限反壓分別下降了5.23％、14.52%。另外，對上述兩隔離段模型進(jìn)行Waltrup公式適用性分析，結(jié)果表明Waltrup公式能夠較為準(zhǔn)確預(yù)測均勻來流隔離段激波串長度，而復(fù)雜入口條件模型計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn)大部分位于Waltrup曲線右方，計(jì)算獲得的激波串長度偏小，適用性不佳。
　　其次，開展了唇口激波強(qiáng)度、內(nèi)壓段長度對隔離段特性參數(shù)影響的分析。研究結(jié)果表明：Ma4工況下，激波串長度與唇口激波強(qiáng)度成反比，唇口激波強(qiáng)度增加，激波串

3、長度以線性規(guī)律減小，Ma6工況下，在較高的出口反壓下，唇口激波強(qiáng)度增加，激波串長度以曲線規(guī)律下降，較低出口反壓下，激波串長度變化規(guī)律與Ma4工況下相同。隔離段極限反壓隨唇口激波強(qiáng)度增加而增加，但其影響能力逐步下降。對于Ma4、Ma6工況，改變唇口激波強(qiáng)度，極限反壓最大增幅分別為：13.3%、12.5%。對于同一唇口初始角隔離段模型，內(nèi)壓段長度增加，隔離段極限反壓呈現(xiàn)先增加后減小的變化規(guī)律，存在最佳內(nèi)壓段長度使隔離段抗反壓能力最強(qiáng)。

4、>　　最后，開展了內(nèi)壓段內(nèi)收縮比對隔離段特性的影響分析，內(nèi)收縮比對隔離段影響的本質(zhì)是唇口激波及內(nèi)壓段長度兩因素耦合對隔離段的影響，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)內(nèi)收縮比固定，唇口初始角增加，內(nèi)壓段長度隨之增加，隔離段極限反壓及總壓恢復(fù)系數(shù)均呈現(xiàn)先增大后減小的變化規(guī)律，即對固定內(nèi)收縮比，存在最佳唇口激波強(qiáng)度及內(nèi)壓段長度使隔離段性能最佳。對應(yīng)內(nèi)收縮比分別為1.887、2.041、2.222、2.439的復(fù)雜入口條件隔離段模型，極限反壓最大增幅可達(dá)18.96%