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碳氢燃料超燃冲压发动机点火技术试验 被引量:26
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作者 丁猛 余勇 +2 位作者 梁剑寒 刘卫东 王振国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期566-569,共4页
在超燃冲压发动机直联式试验中,对液体碳氢燃料超声速燃烧的点火技术进行了研究,比较了多种点火方式包括氢气引导火焰点火、火炬点火器、固体装药点火器以及电火花塞的点火效果,并成功实现了氢气引导火焰与火炬点火方式下煤油的可靠着... 在超燃冲压发动机直联式试验中,对液体碳氢燃料超声速燃烧的点火技术进行了研究,比较了多种点火方式包括氢气引导火焰点火、火炬点火器、固体装药点火器以及电火花塞的点火效果,并成功实现了氢气引导火焰与火炬点火方式下煤油的可靠着火和持续稳定燃烧,煤油当量比范围约为0 87~1 72。在氢气引导火焰点火方式中,通过增加支板和改变氢气喷注位置,可将最小氢气当量比由0 34降为0 068。通过氢气引导火焰点火和火炬点火对比试验表明在相同的燃料喷注方式和当量比下,发动机工况基本与点火方式无关。 展开更多
关键词 冲压喷气发动机 超音速燃烧 燃料 点火 点火器
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典型二元高超声速进气道设计方法研究 被引量:19
2
作者 张晓嘉 梁德旺 +1 位作者 李博 袁化成 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1290-1296,共7页
综合了一系列典型二元高超声速进气道的设计和性能估算方法,给出了可行的设计原则.在满足流量、增压以及工作范围(起动性能和反压承受能力)的条件下,给出了进气道进口、外压波系、内压缩通道、唇罩及隔离段的设计方法.采用此方法,以H=22... 综合了一系列典型二元高超声速进气道的设计和性能估算方法,给出了可行的设计原则.在满足流量、增压以及工作范围(起动性能和反压承受能力)的条件下,给出了进气道进口、外压波系、内压缩通道、唇罩及隔离段的设计方法.采用此方法,以H=22800 m、Ma0=6为设计点,完成了一高超声速进气道的初步设计,并估算得到了进气道性能参数、进气道的起动马赫数和反压承受能力,对比CFD计算结果,误差不大.通过该方法得到的进气道具有结构简单、流量系数大、压缩损失小的特点,不通过优化即可得到性能较为良好的模型. 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 高超声速进气道 设计 估算 外压波系 内压缩通道 隔离段
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超声速进气道喉部附面层抽吸 被引量:17
3
作者 严红明 钟兢军 +2 位作者 韩吉昂 冯子明 于洋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期175-181,共7页
为研究超声速进气道喉部之后流场激波附面层干扰,采用FLUENT软件模拟了单楔角进气道在设计工况下流动情况。通过分析,提出进气道喉部抽吸。计算了三种抽吸缝大小下进气道喉部之后流场,计算结果表明,喉部抽吸能使激波稳定于喉部,通过抽... 为研究超声速进气道喉部之后流场激波附面层干扰,采用FLUENT软件模拟了单楔角进气道在设计工况下流动情况。通过分析,提出进气道喉部抽吸。计算了三种抽吸缝大小下进气道喉部之后流场,计算结果表明,喉部抽吸能使激波稳定于喉部,通过抽吸能改善喉部之后流场状况,提高进气道性能,少量抽气不改变流场结构,加大抽气量,使喉部之后激波串转变成正激波,正激波之后流场不分离,进气道出口性能参数提高显著。 展开更多
关键词 超音速进气道 边界层 干扰 激波 抽吸^+
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Busemann进气道无粘流场数值分析 被引量:20
4
作者 孙波 张堃元 +2 位作者 王成鹏 金志光 李念 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期242-247,共6页
为了研究Busemann进气道的流动特性,对设计马赫数为7的4种不同的Busemann进气道在Ma=4,5,6,7,8来流条件下进行了数值模拟和总体性能分析,对其中的3°截短流线跟踪进气道分析了攻角特性和侧滑角特性。研究表明:基准进气道具有相当高... 为了研究Busemann进气道的流动特性,对设计马赫数为7的4种不同的Busemann进气道在Ma=4,5,6,7,8来流条件下进行了数值模拟和总体性能分析,对其中的3°截短流线跟踪进气道分析了攻角特性和侧滑角特性。研究表明:基准进气道具有相当高的无粘总压恢复;流线跟踪进气道在设计状态保持了基准进气道的高性能,而同时其起动性能大为提高;截短后的进气道长度大幅减小,而其性能仍然保持在较高的水平;截短流线跟踪进气道对带攻角或侧滑角飞行比较敏感。分析还表明,粘性造成了较大的总压损失。 展开更多
关键词 超音速冲压喷气发动机 Busemann进气道^+ 流线跟踪 数值仿真
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文氏管在煤油燃料超燃冲压发动机中的应用 被引量:15
5
作者 丁猛 吴继平 +2 位作者 梁剑寒 刘卫东 王振国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期16-19,共4页
为了提高试验效率, 将文氏管流量控制技术应用到液体煤油燃料超燃冲压发动机地面直连式试验中,在一次试车中完成了多个燃料当量比的试验。在模型发动机 2 5s工作时间内, 利用流量调节系统实现了煤油流量阶梯变化, 对应当量比分别为 1 01... 为了提高试验效率, 将文氏管流量控制技术应用到液体煤油燃料超燃冲压发动机地面直连式试验中,在一次试车中完成了多个燃料当量比的试验。在模型发动机 2 5s工作时间内, 利用流量调节系统实现了煤油流量阶梯变化, 对应当量比分别为 1 01, 0 88和 0 71, 随着燃料流量减小, 超燃冲压模型发动机维持稳定燃烧, 发动机推力减小, 燃烧室压力降低, 隔离段内预燃激波串位置后移。试验结果说明文氏管流量控制系统工作稳定, 调节过程清晰, 达到预定试验目的, 并且该技术可作为一个有效的手段应用到变当量比超燃冲压发动机燃烧过程动态特性研究中。 展开更多
关键词 冲压喷气发动机 超音速燃烧 燃料 流量控制 文氏管
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超音速燃烧室性能非定常准一维流数值模拟 被引量:21
6
作者 刘敬华 凌文辉 +2 位作者 刘兴洲 刘陵 张榛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期1-6,共6页
完成了超音速燃烧室内非定常准一维流的数值模拟研究。数学模型综合计及了面积变化、物质添加、化学反应、燃烧室壁面散热、壁面摩擦和变比热等各种影响因素,准确地计算出双模态超音速燃烧室的总过程,其主要优点是在未知激波位置情况... 完成了超音速燃烧室内非定常准一维流的数值模拟研究。数学模型综合计及了面积变化、物质添加、化学反应、燃烧室壁面散热、壁面摩擦和变比热等各种影响因素,准确地计算出双模态超音速燃烧室的总过程,其主要优点是在未知激波位置情况下,可以分析处理非定常的工作过程。 展开更多
关键词 超燃 冲压发动机 燃烧室 超音速燃烧 一维流
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超燃冲压发动机进气道不起动仿真研究 被引量:18
7
作者 鲍文 常军涛 +1 位作者 郭新刚 崔涛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期731-735,共5页
对超燃冲压发动机进气道-隔离段进行了二维稳态流场数值模拟,给出了超燃冲压发动机进气道起动到不起动整个过程的数值模拟结果。得到了不同压比下、不同攻角下进气道-隔离段内部流场等压线图,分析了进气道-隔离段壁面静压分布特性,初步... 对超燃冲压发动机进气道-隔离段进行了二维稳态流场数值模拟,给出了超燃冲压发动机进气道起动到不起动整个过程的数值模拟结果。得到了不同压比下、不同攻角下进气道-隔离段内部流场等压线图,分析了进气道-隔离段壁面静压分布特性,初步给出了进气道不起动状态的判断准则。 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 超燃冲压发动机 进气道 不起动 判断准则
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变几何喉道对超燃冲压发动机点火与燃烧性能的影响 被引量:12
8
作者 潘余 李大鹏 +2 位作者 刘卫东 梁剑寒 王振国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期225-229,共5页
为了研究变几何喉道对双模态超燃冲压发动机工作的影响,对可变几何喉道的双模态超燃冲压发动机在不同当量比时模态转换前后进行了比较,对几何喉道的大小对点火和燃烧性能的影响进行了试验研究。结果表明,可变几何喉道不但有利于超燃发... 为了研究变几何喉道对双模态超燃冲压发动机工作的影响,对可变几何喉道的双模态超燃冲压发动机在不同当量比时模态转换前后进行了比较,对几何喉道的大小对点火和燃烧性能的影响进行了试验研究。结果表明,可变几何喉道不但有利于超燃发动机点火和火焰稳定,提高发动机燃烧性能,而且可以快速的实现亚/超模态间的转换,但是几何喉道的大小直接会影响发动机点火和燃烧性能。 展开更多
关键词 超音速冲压喷气发动机 模态转换^+ 变几何喉道^+ 点火 燃烧性能
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应用合成射流技术增强燃气/氧气掺混 被引量:10
9
作者 罗振兵 夏智勋 +2 位作者 王志吉 胡建新 赵建民 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期166-168,共3页
为增强燃气/氧气的掺混,基于旋涡系统的非线性控制理论,在合成射流激励器的简化模型基础上,对激励器组处于不同工作情形下增强燃气/氧气的掺混流场进行了数值模拟和分析比较,结果表明:合适的激励器工作组可以显著增强燃气/氧气的掺混程... 为增强燃气/氧气的掺混,基于旋涡系统的非线性控制理论,在合成射流激励器的简化模型基础上,对激励器组处于不同工作情形下增强燃气/氧气的掺混流场进行了数值模拟和分析比较,结果表明:合适的激励器工作组可以显著增强燃气/氧气的掺混程度及换热,合成射流的控制效果与激励器的布局、强度和相位等密切相关。 展开更多
关键词 合成射流技术 控制射流 激励器 射流装置 混合 数值仿真
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流线追踪Busemann进气道设计参数的选择 被引量:18
10
作者 孙波 张堃元 +1 位作者 金志光 王成鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期55-59,共5页
为了研究型面设计马赫数、唇口偏移量对流线追踪Busemann进气道设计点性能的影响规律,寻求最佳性能的进气道,对设计马赫数为6,具有不同型面设计马赫数和唇口偏移量的流线追踪进气道进行了数值模拟。研究表明:选取低于马赫数6的型面设计... 为了研究型面设计马赫数、唇口偏移量对流线追踪Busemann进气道设计点性能的影响规律,寻求最佳性能的进气道,对设计马赫数为6,具有不同型面设计马赫数和唇口偏移量的流线追踪进气道进行了数值模拟。研究表明:选取低于马赫数6的型面设计马赫数,可获得较高的流量系数和增压比,而其压缩效率并不低;进气道唇口偏移量增大,会导致流量系数、增压比变小,但却有利于减小进气道内的分离程度,还会影响隔离段内的流动,因此唇口偏移量的选取需要综合考虑。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 Busemann进气道^+ 流线追踪 设计参数
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基于轴对称喷管的三维内收缩进气道的设计与初步评估 被引量:14
11
作者 贺旭照 乐嘉陵 +1 位作者 宋文燕 赵志 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期147-152,共6页
介绍了基于逆置等熵轴对称喷管的三维内收缩进气道的设计方法,并对设计的进气道的气动性能进行了初步评估。轴对称逆置等熵喷管采用特征线方法生成,以3°截短逆置喷管流动为基准流场,定义进气道出口为圆形截面,采用流线追踪方法和... 介绍了基于逆置等熵轴对称喷管的三维内收缩进气道的设计方法,并对设计的进气道的气动性能进行了初步评估。轴对称逆置等熵喷管采用特征线方法生成,以3°截短逆置喷管流动为基准流场,定义进气道出口为圆形截面,采用流线追踪方法和三维造型工具,生成了三维内收缩的超声速进气道,内收缩比CR=6.18。采用自主CFD软件分析了设计的内收缩进气道性能。无粘和粘性湍流计算表明,在设计点、起动状态下流线追踪进气道出口总压恢复系数高,流动核心区较为均匀。 展开更多
关键词 喷管 进气道 气动特性 设计 性能分析
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冲压发动机进气道压力振荡过程的数值研究 被引量:17
12
作者 白晓征 刘君 +1 位作者 郭正 王巍 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期562-565,共4页
针对来流马赫数3.5,0°迎角飞行条件下冲压发动机的简化模型,数值模拟了进气道整流罩开启过程的非定常流动。计算采用AUSMPW有限体积格式,基于结构与非结构的混合网格技术,求解了非定常N-S方程。计算结果表明,在进气道整流罩打开以... 针对来流马赫数3.5,0°迎角飞行条件下冲压发动机的简化模型,数值模拟了进气道整流罩开启过程的非定常流动。计算采用AUSMPW有限体积格式,基于结构与非结构的混合网格技术,求解了非定常N-S方程。计算结果表明,在进气道整流罩打开以后,超声速气流会在燃烧室通道内形成振幅衰减较慢的低频剧烈振荡。在同样计算条件下采用Euler方程进行对比性研究,数值实验发现对这类大雷诺数、强非定常性的问题,Euler方程和N-S方程得到的结果相差不大。 展开更多
关键词 超声速冲压喷气发动机 非定常流 进气道 数值仿真
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非均匀超声来流矩形隔离段内流场实验 被引量:11
13
作者 王成鹏 张堃元 +1 位作者 金志光 李念 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期349-353,共5页
针对超燃冲压发动机隔离段的非均匀进口条件设计了隔离段实验风洞,通过测量隔离段壁面压力和拍摄流场纹影照片研究了矩形隔离段内激波/紊流附面层相干流场。研究发现,隔离段进口的非均匀流使隔离段流场压升特征与附面层发展规律与均匀... 针对超燃冲压发动机隔离段的非均匀进口条件设计了隔离段实验风洞,通过测量隔离段壁面压力和拍摄流场纹影照片研究了矩形隔离段内激波/紊流附面层相干流场。研究发现,隔离段进口的非均匀流使隔离段流场压升特征与附面层发展规律与均匀进口的隔离段流动有显著差异。用截面当量直径取代Waltrup公式中的圆管直径可以取得较好的吻合效果。在进口马赫数小于2时,升高同样的压力,非均匀进口隔离段产生的激波串长度比Waltrup公式预测的长度要长。纹影仪观察发现隔离段内激波存在严重的振荡现象。 展开更多
关键词 冲压喷气发动机 超音速燃烧 非均匀流 隔离器 内流空气动力学 激波
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二维超燃冲压发动机尾喷管优化设计 被引量:24
14
作者 陈兵 徐旭 蔡国飙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期433-437,共5页
为得到二维超声速燃烧冲压发动机尾喷管最优型面,建立了二维尾喷管基于N S方程的优化设计模型,运用复合形优化方法对该模型进行求解,得到了尾喷管型面的优化设计,结果表明,尾喷管性能参数有明显的提高,推力系数和升力系数升高,俯仰力矩... 为得到二维超声速燃烧冲压发动机尾喷管最优型面,建立了二维尾喷管基于N S方程的优化设计模型,运用复合形优化方法对该模型进行求解,得到了尾喷管型面的优化设计,结果表明,尾喷管性能参数有明显的提高,推力系数和升力系数升高,俯仰力矩系数降低;同时,随着飞行马赫数的降低,推力系数和俯仰力矩系数都会下降,而升力系数却上升。并且初步研究了尾喷管下壁长度对尾喷管性能的影响,为超燃冲压发动机尾喷管设计提供一定参考。 展开更多
关键词 优化设计 高超音速冲压发动机 超音速燃烧 发动机喷管 数值仿真
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高温富油燃气超声速燃烧数值模拟 被引量:24
15
作者 王春 司徒明 +1 位作者 马继华 杨茂林 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期60-63,共4页
发展了二维超燃流场的数值模拟计算程序 ,用来进行高温富油燃气超燃流场的数值计算。数值解法采用了 Mac Cormack预估 -校正两步显式格式求解矢通分裂形式的 N- S方程组 ,湍流模型采用了壁面率修正的 Baldwin- Lomax代数方程模型和用于... 发展了二维超燃流场的数值模拟计算程序 ,用来进行高温富油燃气超燃流场的数值计算。数值解法采用了 Mac Cormack预估 -校正两步显式格式求解矢通分裂形式的 N- S方程组 ,湍流模型采用了壁面率修正的 Baldwin- Lomax代数方程模型和用于剪切混合层的普朗特混合长度模型。在超燃计算中 ,应用 C2 H4- O2 两步反应的有限速率化学反应模型 ,模拟高温富油燃气超燃试验的试验状态。计算结果表明 ,在高温富油燃气超燃流场中 。 展开更多
关键词 超音速冲压喷气发动机 烃类燃料燃烧 数值模拟
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空气节流对乙烯燃料超燃冲压发动机流场结构影响研究 被引量:10
16
作者 田野 乐嘉陵 +2 位作者 杨顺华 邓维鑫 张弯洲 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期481-487,共7页
空气节流可以有效地实现超燃冲压发动机燃烧室燃料的稳定燃烧,采用非定常数值模拟和地面试验研究了空气节流作用下乙烯燃料超燃冲压发动机的流场特性。结果表明:在燃烧室入口马赫数2、静温530K,静压0.1MPa,845mm处节流条件下,冷流流场... 空气节流可以有效地实现超燃冲压发动机燃烧室燃料的稳定燃烧,采用非定常数值模拟和地面试验研究了空气节流作用下乙烯燃料超燃冲压发动机的流场特性。结果表明:在燃烧室入口马赫数2、静温530K,静压0.1MPa,845mm处节流条件下,冷流流场达到稳定所需时间较短,约为2ms;在空气节流开始后的6ms注入燃料实现发动机的起动点火是合适的;28ms后燃烧流场稳定,流场呈现短周期的小幅振荡,周期约为0.86ms,振荡对流场的影响很小;壁面压力数据的数值模拟结果与试验结果匹配良好,数值模拟更加全面地给出了流场结构信息。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 空气节流 流场结构 振荡
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甲烷点火燃烧的简化化学反应动力学模型 被引量:14
17
作者 肖保国 钱炜祺 +1 位作者 杨顺华 乐嘉陵 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期101-105,共5页
从甲烷点火燃烧的GR I-M ech 1.2详细化学反应动力学模型出发,采用“准稳态”假设方法来对其进行简化,得到了包含18组分14步总包反应的简化反应模型。通过典型试验结果对比和基于均匀试验设计的校核计算结果比较可以看出,采用“准稳态... 从甲烷点火燃烧的GR I-M ech 1.2详细化学反应动力学模型出发,采用“准稳态”假设方法来对其进行简化,得到了包含18组分14步总包反应的简化反应模型。通过典型试验结果对比和基于均匀试验设计的校核计算结果比较可以看出,采用“准稳态”假设方法得到的简化反应动力学模型能有效地再现详细基元反应模型的反应机理,具有较高精度,是可靠而有效的。 展开更多
关键词 甲烷 燃烧 点火延迟 简化化学反应动力学模型^+
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高温富油燃气超燃试验研究 被引量:14
18
作者 司徒明 王子川 +2 位作者 牛余涛 王春 陆惠萍 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期75-79,共5页
在空气流量1.2 kg/s 左右的地面连管试验台上, 进行了模拟飞行Ma= 4, 5, 6的三个气流总温状态的碳氢燃料(煤油) 超燃试验。试验用双燃烧室方案, 由突扩型亚燃燃烧室燃烧产生的高温可燃气以马赫数1.25喷入超燃室... 在空气流量1.2 kg/s 左右的地面连管试验台上, 进行了模拟飞行Ma= 4, 5, 6的三个气流总温状态的碳氢燃料(煤油) 超燃试验。试验用双燃烧室方案, 由突扩型亚燃燃烧室燃烧产生的高温可燃气以马赫数1.25喷入超燃室, 超燃室空气流马赫数为2.15 (或2.13)。不同空气流总温状态下燃料当量比对亚燃燃烧室和超燃燃烧室的试验结果表明, 双燃烧室方案实施煤油的超声速燃烧是可行的。若进一步采取混合增强和合理控制油量分配等措施, 则可提高双燃燃烧室超燃效率。 展开更多
关键词 超音速 冲压喷气发动机 富油燃气 超燃试验
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一种新型内乘波式进气道初步研究 被引量:45
19
作者 尤延铖 梁德旺 黄国平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期252-256,共5页
提出了内乘波式进气道的设计概念。该进气道以内收缩锥轴对称流场为基础,采用流线追踪技术并截取激波面生成。它具有设计状态流量捕获能力强;三维压缩效率高;波系结构简单且无复杂角部流动,流动损失小等特点。采用该概念设计了来流马赫... 提出了内乘波式进气道的设计概念。该进气道以内收缩锥轴对称流场为基础,采用流线追踪技术并截取激波面生成。它具有设计状态流量捕获能力强;三维压缩效率高;波系结构简单且无复杂角部流动,流动损失小等特点。采用该概念设计了来流马赫数6的内乘波式进气道,CFD计算结果显示:粘性对该类进气道设计具有较大影响,附面层的发展会使按无粘条件设计的进气道性能有所下降。尽管还没有进行粘性修正,在相同设计马赫数条件下,内乘波式进气道压比、流量系数和总压恢复系数等性能高于某典型侧压式进气道。 展开更多
关键词 高超声速 内乘波式进气道^+ 设计
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非对称来流隔离段流动特性研究 被引量:15
20
作者 王成鹏 张堃元 程克明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期436-440,共5页
设计了针对非对称超声速来流矩形隔离段流场研究的直联式试验风洞,在模拟进气道出口流场的各种非对称进口条件下进行了吹风试验。研究发现,随隔离段进口流动非对称程度的增加,在相同的进出口压比下,激波串长度增加;在同样的激波串长度下... 设计了针对非对称超声速来流矩形隔离段流场研究的直联式试验风洞,在模拟进气道出口流场的各种非对称进口条件下进行了吹风试验。研究发现,随隔离段进口流动非对称程度的增加,在相同的进出口压比下,激波串长度增加;在同样的激波串长度下,隔离段耐受反压的能力下降。首次提出表征非对称入口条件的非对称度因子Dδ和Dθ,并将因子Dθ引入到矩形隔离段激波串长度计算公式,得到了预测非对称来流隔离段激波串长度的新公式,该公式预测激波串长度与实验结果吻合良好。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 非对称来流 隔离段设计 内流空气动力学 激波 风洞实验
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