一种ICFA与压力梯度结合的内转进气道设计方法及特性

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作者 高雄 冮强 +2 位作者 满延进 李霞 孙博妮 《气体物理》 2025年第5期57-62,共6页

内转进气道性能主要由轴对称内收缩基准流场决定。以ICFA(internal conical flow A)流场出口作为初始边界,同时指定压缩面沿程压力梯度分布,采用特征线法构造了一种ICFA与压力梯度结合的新型基准流场。新型基准流场前缘激波接近直线激波... 内转进气道性能主要由轴对称内收缩基准流场决定。以ICFA(internal conical flow A)流场出口作为初始边界,同时指定压缩面沿程压力梯度分布,采用特征线法构造了一种ICFA与压力梯度结合的新型基准流场。新型基准流场前缘激波接近直线激波,且压缩面连续光滑,流场内没有膨胀波。对基准流场及其矩形内转进气道性能进行数值模拟分析。结果表明,基准流场边界层修正后沿程压力与特征线流场完全吻合,反射激波在压缩面肩点消波,波后流场均匀度较好。内转进气道在设计点Ma=6实现全流量捕获,进气道沿程流场边界层横向厚度均匀,内压缩段没有明显的涡流。 展开更多

关键词 ICFA流场 基准流场 内转进气道 压力梯度 特征线法

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定流场分布下考虑黏性效应的乘波前体/内转式进气道一体化设计

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作者 付俊杰 屈峰 孙迪 《航空学报》 北大核心 2025年第14期103-130,共28页

乘波前体/内转式进气道的一体化构型因同时具有良好的高速升阻特性、较好的来流捕获能力和较高的压缩效率,是未来远程高超声速巡航飞行器的主流选择之一。为了提升一体化构型的设计性能,本文分别从基准流场设计改进和考虑黏性效应2个方... 乘波前体/内转式进气道的一体化构型因同时具有良好的高速升阻特性、较好的来流捕获能力和较高的压缩效率,是未来远程高超声速巡航飞行器的主流选择之一。为了提升一体化构型的设计性能,本文分别从基准流场设计改进和考虑黏性效应2个方面出发,提出了一种定流场分布下考虑黏性效应的乘波前体/内转式进气道一体化设计方法。基准流场设计改进方面,将直接控制总压恢复的反射激波波后总压分布改进为二次分布,该分布可通过减小总压变化率来提高总压恢复系数。同时,给定利于提高总压恢复的上壁面马赫数反正切分布和中心体壁面流动角贝塞尔分布,反设计了全流道流场分布可控的高总压恢复内压缩基准流场。相较于仅给定上壁面马赫数分布的局部反设计基准流场,其中心体变为渐缩型面,反射激波强度大幅降低,总压恢复系数高达0.98以上。由此生成的一体化构型保持了基准流场的特性,较于定局部流场分布的构型,其内收缩段反射激波和隔离段激波串强度更低,出口流向低能区的占比减小,进而使得设计点升阻比提高15.16%、出口总压恢复提高3.33%、出口畸变降低4.62%。考虑黏性效应方面,本文将高置信度数值求解结果和轴对称边界层位移厚度计算公式结合进行黏性修正,相较于传统二维平板边界层黏性修正,轴对称构型验证算例表明本文方法可以提高型面修正精度,大幅降低与无黏设计性能目标的偏差。采用该方法对原始构型进行黏性修正得到修正构型。较于原始构型,修正构型的前体激波和入射激波在下唇口的封闭性提高,内收缩段反射激波和隔离段激波串的强度下降,激波附面层干扰引起的内流道分离区范围缩小,进而使得设计点流量系数提升了3.22%,设计点喉道和出口的总压恢复系数分别提高了2.41%和0.31%,且在升重平衡和宽速域范围内的气动性能也得到明显改善。综上,所提乘波前体/内转式进气道一体化设计具有较优的升阻和进气性能,可为远程高超声速巡航飞行器的气动构型设计提供参考。 展开更多

关键词 乘波前体 内转式进气道 基准流场设计 黏性修正 一体化设计

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高超声速三维内转进气道研究进展综述

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作者 郑晓刚 施崇广 +4 位作者 张加乐 张咪 朱文磊 朱呈祥 尤延铖 《航空学报》 北大核心 2025年第8期54-92,共39页

三维内转进气道凭借其结构紧凑、压缩效率高、流量捕获能力强、总压恢复系数高以及便于一体化等优势,已逐渐成为吸气式高超声速飞行器进气道设计的发展趋势。自概念提出以来,一直吸引着国内外众多学者与研究机构的广泛关注。首先,围绕... 三维内转进气道凭借其结构紧凑、压缩效率高、流量捕获能力强、总压恢复系数高以及便于一体化等优势,已逐渐成为吸气式高超声速飞行器进气道设计的发展趋势。自概念提出以来,一直吸引着国内外众多学者与研究机构的广泛关注。首先,围绕三维内转进气道设计状态下的气动设计与性能优化,以激波为主线综述了激波解析理论、基本流场构建以及内转进气道设计3个方面的进展。随后,从低马赫数起动特性和抗反压特性两个角度分别梳理了改善三维内转进气道非设计性能方面的研究。接着,对三维内转进气道在TBCC组合动力系统中的应用现状进行介绍。最后,在对国内外研究现状分析总结的基础上,指出了三维内转进气道的4个未来核心研究方向。 展开更多

关键词 高超声速 三维内转进气道 内乘波 弯曲激波 基本流场设计

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压升规律可控的高超声速内收缩进气道设计 被引量：40

4

作者 南向军 张堃元 +1 位作者 金志光 孙波 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期518-523,共6页

针对高超声速内收缩进气道,以有旋特征线理论研究了一种型面压升规律可控的新型轴对称基准流场;结合流线追踪技术,以等压力梯度为例,探讨了一种圆形进口的内收缩进气道设计方法,并对三种不同压升规律的内收缩进气道性能进行了比较.结果... 针对高超声速内收缩进气道,以有旋特征线理论研究了一种型面压升规律可控的新型轴对称基准流场;结合流线追踪技术,以等压力梯度为例,探讨了一种圆形进口的内收缩进气道设计方法,并对三种不同压升规律的内收缩进气道性能进行了比较.结果表明,采用基准流场的内收缩进气道,能较好地保持基准流场的预定压升规律,从而拓宽了基准流场的选择范围,提高了型面设计的灵活性.针对所研究的三种压升规律,压力梯度逐渐增大的进气道其压缩效率最高,等压力梯度次之,压力梯度逐渐减小的进气道压缩效率最低.此外,研究发现,通过调整压升规律还可改变进气道的内外压分配,有助于实现此类进气道的宽马赫数范围工作. 展开更多

关键词 高超声速进气道 内收缩进气道 基准流场 压升规律 数值仿真

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矩形转圆形高超声速内收缩进气道数值及试验研究 被引量：38

5

作者 南向军 张堃元 +1 位作者 金志光 孙波 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期988-996,共9页

采用压力梯度先增大后减小压升规律轴对称基准流场,结合流线追踪及截面渐变技术设计了矩形转圆形内收缩进气道模型,并采用4°斜楔模拟飞行器前体,对前体、进气道一体化模型进行了数值模拟和风洞试验,初步得到了该进气道的流场结构... 采用压力梯度先增大后减小压升规律轴对称基准流场,结合流线追踪及截面渐变技术设计了矩形转圆形内收缩进气道模型,并采用4°斜楔模拟飞行器前体,对前体、进气道一体化模型进行了数值模拟和风洞试验,初步得到了该进气道的流场结构及总体性能。设计点和接力点的数值模拟结果表明该进气道可在马赫数Ma=4～6状态下正常工作,且具有良好的总体性能。在设计点Ma=6、正4°攻角状态进行的风洞试验表明,该进气道增压比为41.2,总压恢复达0.45,至少可抵抗200倍来流静压的反压。 展开更多

关键词 高超声速进气道 基准流场 压升规律 数值模拟 风洞试验

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马赫数分布可控的基准流场灵敏度分析与优化设计 被引量：17

6

作者 李永洲 张堃元 +1 位作者 王磊 南向军 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期765-774,共10页

利用Isight软件对反正切马赫数分布可控的轴对称基准流场设计参数进行灵敏度分析,获得了设计参数对基准流场总体性能的影响规律,其中前缘压缩角和系数c的影响最为明显.针对该基准流场,建立了多项式响应面模型并在设计点进行三目标优化,... 利用Isight软件对反正切马赫数分布可控的轴对称基准流场设计参数进行灵敏度分析,获得了设计参数对基准流场总体性能的影响规律,其中前缘压缩角和系数c的影响最为明显.针对该基准流场,建立了多项式响应面模型并在设计点进行三目标优化,得到了总体性能较优的轴对称基准流场.基于该优化结果设计了圆形进口的高超声速内收缩进气道并在Ma=4～7进行数值分析,结果表明:进气道在设计点和非设计点均具有较高的压缩效率和良好的流量捕获能力,Ma=6和7时出口截面总压恢复系数分别为0.581和0.513,压比分别为20.01和24.73,Ma=4时流量系数达到0.880,说明该优化方法可行. 展开更多

关键词 基准流场 内收缩进气道 马赫数分布规律 灵敏度分析 优化设计

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马赫数可控的方转圆高超声速内收缩进气道试验研究 被引量：16

7

作者 李永洲 张堃元 孙迪 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2970-2979,共10页

基于反正切马赫数分布的弥散反射激波中心体轴对称基准流场,设计了方转圆内收缩进气道,并对其进行自由射流试验和数值仿真,获得该类进气道设计点的工作特性。试验结果表明:进气道顶板压力分布具有反正切曲线特征,总体性能优良且出口涡... 基于反正切马赫数分布的弥散反射激波中心体轴对称基准流场,设计了方转圆内收缩进气道,并对其进行自由射流试验和数值仿真,获得该类进气道设计点的工作特性。试验结果表明:进气道顶板压力分布具有反正切曲线特征,总体性能优良且出口涡流区较小,上述设计方法可行有效。设计点时出口总压恢复系数达到0.561,增压比为26.2,临界反压约为135倍来流静压,对应的总压恢复系数为0.210。当带4°攻角时,进气道出口增压比增加49.6%的同时总压恢复系数降低了17.5%。 展开更多

关键词 内收缩进气道 基准流场 马赫数分布规律 风洞试验 截面渐变

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双弯曲入射激波的可控中心体内收缩基准流场设计 被引量：11

8

作者 李永洲 张堃元 +1 位作者 朱伟 杨顺凯 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期563-570,共8页

采用有旋特征线法设计了一种双弯曲入射激波的可控中心体内收缩基准流场,两道入射激波交于中心体起始点,入射激波和反射激波通过给定激波径向总压恢复系数分布进行反设计,壁面通过给定轴向马赫数分布规律进行反设计.该基准流场分为“三... 采用有旋特征线法设计了一种双弯曲入射激波的可控中心体内收缩基准流场,两道入射激波交于中心体起始点,入射激波和反射激波通过给定激波径向总压恢复系数分布进行反设计,壁面通过给定轴向马赫数分布规律进行反设计.该基准流场分为“三波四区”且压缩效率较高.基于该基准流场设计了圆形进口内收缩进气道并进行了黏性修正,数值计算结果表明：内收缩进气道设计点核心区的流场特征和激波形状与基准流场基本一致;在来流马赫数为4.0～7.0时进气道具有较高的压缩效率和良好的流量捕获能力,设计点喉道截面增压比和总压恢复系数分别为17.7和0.729;来流马赫数为5.0～7.0时内部总阻力系数变化平缓,从0.23下降为0.22. 展开更多

关键词 高超声速进气道 基准流场 弯曲激波 中心体 反设计

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采用新型基准流场的高超内收缩进气道试验研究 被引量：9

9

作者 南向军 张堃元 金志光 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期90-96,共7页

由于新型变中心体基准流场具有压缩效率高、反射激波弱的优点,采用该基准流场设计了矩形转圆形内收缩进气道,在设计点马赫数Ma=6.0进行了风洞试验研究。试验中得到了进气道压缩面的沿程压力分布、隔离段出口皮托压分布等参数。通过和数... 由于新型变中心体基准流场具有压缩效率高、反射激波弱的优点,采用该基准流场设计了矩形转圆形内收缩进气道,在设计点马赫数Ma=6.0进行了风洞试验研究。试验中得到了进气道压缩面的沿程压力分布、隔离段出口皮托压分布等参数。通过和数值模拟对比分析,结果表明:进气道外压段的压力分布明显具有先增大后减小的特征,内压段的压力分布具有两级爬升的特点,且压升较小,流场结构较好。由于内压段流场激波强度弱,进气道总压恢复系数较高,达0.518,并产生了52倍的增压比,其抗反压能力在144倍以上。试验研究表明,采用新型变中心体基准流场能改善矩形转圆形内收缩进气道的内压段流场及隔离段流场,并能有效提高进气道的总压恢复系数。 展开更多

关键词 内收缩进气道 高超进气道 基准流场 数值模拟 风洞试验

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壁面马赫数分布规律可控的新型内收缩基准流场设计方法 被引量：13

10

作者 朱伟 张堃元 南向军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期433-438,共6页

根据有旋特征线理论,设计出了沿程马赫数下降规律可控的轴对称基准流场,分析了基准流场的几何参数(前缘压缩角及中心体半径)的影响规律,发现选取较小的前缘压缩角和中心体半径有利于得到性能优良的基准流场;然后在设计状态Ma=6时研究了... 根据有旋特征线理论,设计出了沿程马赫数下降规律可控的轴对称基准流场,分析了基准流场的几何参数(前缘压缩角及中心体半径)的影响规律,发现选取较小的前缘压缩角和中心体半径有利于得到性能优良的基准流场;然后在设计状态Ma=6时研究了三种典型的马赫数下降规律对这种轴对称流场性能的影响。最后考虑了粘性的影响,并进行了粘性修正探索,结果表明,采用附面层位移厚度修正方法后,基准流场的壁面压力分布和无粘情况吻合良好。 展开更多

关键词 高超内收缩进气道 基准流场 数值模拟 等马赫数梯度

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基于反正切曲线压升规律设计高超内收缩进气道 被引量：9

11

作者 南向军 张堃元 金志光 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2571-2577,共7页

采用反正切曲线压升规律设计了轴对称基准流场,该压升规律初始部分压缩较缓,可产生较弱的前缘激波,末尾部分压缩较缓,可产生较小的内收缩比,中间部分压缩量较大,主要对气流压缩.对该压升规律的3个系数进行了参数化研究,得到各系数对流... 采用反正切曲线压升规律设计了轴对称基准流场,该压升规律初始部分压缩较缓,可产生较弱的前缘激波,末尾部分压缩较缓,可产生较小的内收缩比,中间部分压缩量较大,主要对气流压缩.对该压升规律的3个系数进行了参数化研究,得到各系数对流场压缩效率,压缩量,以及重要几何参数的影响规律.基于该基准流场设计了圆形进口内收缩进气道,并进行了无黏及黏性数值研究.结果表明:采用该压升规律可以有效减小进气道前缘激波强度,提高压缩效率,同时具有较小的参考内收缩比,进气道在设计点和非设计点均具有良好的流量捕获特性和较高的压缩效率. 展开更多

关键词 高超进气道 内收缩进气道 基准流场 压升规律 数值模拟

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高超声速内收缩进气道轴对称基准流场改进 被引量：5

12

作者 李永洲 张堃元 +1 位作者 罗蕾 王磊 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2543-2552,共10页

针对轴对称基准流场中前缘曲激波靠近中心体的部分激波强度过大现象，基于马赫数分布可控反设计方法，将这道前缘曲激波分解为一道较弱弯曲激波和部分等熵压缩波，改进的基准流场存在“四波四区”结构且压缩效率明显提高．基于该改进的... 针对轴对称基准流场中前缘曲激波靠近中心体的部分激波强度过大现象，基于马赫数分布可控反设计方法，将这道前缘曲激波分解为一道较弱弯曲激波和部分等熵压缩波，改进的基准流场存在“四波四区”结构且压缩效率明显提高．基于该改进的基准流场和常规“两波三区”基准流场分别设计了圆形进口的内收缩进气道并对其流场特点和性能进行数值研究．结果表明：改进的进气道的流场能较好保持基准流场的特点；在来流马赫数为4．O～7．0范围内具有较高的压缩效率和良好的流量捕获能力，设计点的出口压比和总压恢复系数分别为17．56和0．540；改进的进气道采用来流马赫数从高到低前缘弯曲激波和汇集的等熵压缩波依次封口的设计概念，在提高流量捕获能力的同时减小了总压损失，总体性能优于常规进气道，来流马赫数为7．0时总压恢复系数相对提高了23．6％，来流马赫数为4．0时流量系数相对提高了5．7％． 展开更多

关键词 高超声速 内收缩进气道 基准流场 马赫数分布 设计方法 数值仿真

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采用新型基准流场的高超声速内收缩进气道性能分析 被引量：15

13

作者 南向军 张堃元 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期254-259,共6页

通过改变中心体形状,设计了新型轴对称基准流场,可显著降低反射激波强度,明显提高压缩效率。基于该基准流场和传统基准流场,分别设计了两个圆形出口内收缩进气道,并对二者的流场及总体性能进行了数值研究。结果表明,新的进气道设计点和... 通过改变中心体形状,设计了新型轴对称基准流场,可显著降低反射激波强度,明显提高压缩效率。基于该基准流场和传统基准流场,分别设计了两个圆形出口内收缩进气道,并对二者的流场及总体性能进行了数值研究。结果表明,新的进气道设计点和接力点肩点附近激波附面层相互作用减弱,流场结构优于传统进气道,压缩效率明显提高,同时进气道起动性能得到改善。 展开更多

关键词 高超内收缩进气道 基准流场 数值模拟

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基于二维曲面基准流场的流线追踪高超声速进气道设计 被引量：2

14

作者 李永洲 张堃元 +2 位作者 王磊 南向军 张林 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2004-2012,共9页

以压力梯度可控设计方法优化后的二维曲激波基准流场为基础,结合流线追踪和截面渐变技术实现了矩形进口、圆形进口以及方转椭圆进气道设计,证明基于二维曲激波基准流场可以设计出各种进出口截面形状的高超声速进气道.利用上述设计方法... 以压力梯度可控设计方法优化后的二维曲激波基准流场为基础,结合流线追踪和截面渐变技术实现了矩形进口、圆形进口以及方转椭圆进气道设计,证明基于二维曲激波基准流场可以设计出各种进出口截面形状的高超声速进气道.利用上述设计方法设计的3种不同进出口形状的高超声速进气道,与相同约束条件下的常规二元三楔进气道进行了对比.数值仿真研究表明:3种非常规进气道设计点无黏流场马赫数分布及总体性能与基准流场接近,具有二维基准流场的特征,波系结构简单,出口畸变较小.此类进气道的总体性能相当,较常规进气道可以显著缩短外压段长度,流量捕获能力更强,非设计点也表现出良好的性能.以上结果表明该设计方法是可行的,值得进一步研究. 展开更多

关键词 高超声速进气道 基准流场 弯曲激波 流线追踪 数值仿真

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马赫数可控的方转圆内收缩进气道非设计点工作特性 被引量：3

15

作者 李永洲 张堃元 孙迪 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3263-3272,共10页

基于反正切马赫数分布的弥散反射激波中心体轴对称基准流场,设计了方转圆内收缩进气道,并对其进行风洞试验和数值仿真研究,获得该进气道非设计点(Ma=5.0和Ma=7.0)的工作特性和自起动特性。试验结果表明:进气道顶板压力分布具有反正切曲... 基于反正切马赫数分布的弥散反射激波中心体轴对称基准流场,设计了方转圆内收缩进气道,并对其进行风洞试验和数值仿真研究,获得该进气道非设计点(Ma=5.0和Ma=7.0)的工作特性和自起动特性。试验结果表明:进气道顶板压力分布具有反正切曲线特征,出口涡流区小且总体性能优良。Ma=5.0和Ma=7.0时出口总压恢复系数分别为0.647和0.443,对应的增压比分别为20.0和32.7。Ma=5.0时,进气道不但可以捕获约90%的自由来流,而且能够自起动(内收缩比高于Kantrowitz限制),下临界反压为64倍来流静压,对应的出口马赫数和总压恢复系数分别为1.32和0.409。上述结果表明,本文设计方法可以获得高性能的矩形转圆内收缩进气道。 展开更多

关键词 内收缩进气道 基准流场 马赫数分布规律 风洞试验 自起动

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四段修型弥散反射激波中心体基准流场研究 被引量：6

16

作者 李永洲 张堃元 钟启涛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2055-2062,共8页

针对高超声速内收缩进气道宽马赫数范围工作的要求,设计了一种四段修型弥散反射激波中心体基准流场,可明显提高基准流场来流马赫数高于设计点来流马赫数（6.0）时的压缩效率,巡航点（来流马赫数为7.0）出口总压恢复系数较下凹圆弧中心... 针对高超声速内收缩进气道宽马赫数范围工作的要求,设计了一种四段修型弥散反射激波中心体基准流场,可明显提高基准流场来流马赫数高于设计点来流马赫数（6.0）时的压缩效率,巡航点（来流马赫数为7.0）出口总压恢复系数较下凹圆弧中心体基准流场提高了2.3%.此外,基于两种基准流场分别设计了圆形进口内收缩进气道并在来流马赫数为5.0~8.0范围内进行数值计算,结果表明：来流马赫数高于设计点来流马赫数时,四段修型进气道的压缩效率更高.有黏条件下,来流马赫数为8.0时二者的增压比近似相等,四段修型进气道喉道截面出口总压恢复系数相对提高了1.1%. 展开更多

关键词 高超声速 基准流场 中心体 宽马赫数范围 内收缩进气道

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型面设计马赫数对马赫数分布可控高超声速内收缩进气道的影响 被引量：6

17

作者 李永洲 张堃元 钟启涛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期239-245,共7页

在研究型面设计马赫数Ma2对马赫数分布可控基准流场在Ma∞=4．0～7．0的性能影响中发现，降低型面设计马赫数可获得更高的流量系数、高马赫数时的增压比以及更短的长度。基于型面设计马赫数Mai=5．5，6．0和6．5的基准流场分别设计了圆... 在研究型面设计马赫数Ma2对马赫数分布可控基准流场在Ma∞=4．0～7．0的性能影响中发现，降低型面设计马赫数可获得更高的流量系数、高马赫数时的增压比以及更短的长度。基于型面设计马赫数Mai=5．5，6．0和6．5的基准流场分别设计了圆形进口的内收缩进气道，并在Ma∞=-4．5～7．0时进行数值模拟。结果表明：基于低型面设计马赫数基准流场设计的进气道具有更好的流量捕获特性和较高的增压比，这与基准流场变化规律基本一致。型面设计马赫数对出口总压恢复系数影响较小。 展开更多

关键词 基准流场 内收缩进气道 马赫数分布 设计参数 宽马赫数

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膨胀规律可控的轴对称基准流场设计方法 被引量：1

18

作者 南向军 张留欢 李永洲 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1131-1137,共7页

为了提高流线追踪喷管设计方法的灵活性,从推力和力矩两方面考虑,引入特殊中心体,探索了壁面膨胀规律可控的轴对称基准流场设计方法.设计过程中利用特征线理论(MOC)实现了由膨胀规律求解气动壁面的反设计.针对基准流场的主要设计参数,... 为了提高流线追踪喷管设计方法的灵活性,从推力和力矩两方面考虑,引入特殊中心体,探索了壁面膨胀规律可控的轴对称基准流场设计方法.设计过程中利用特征线理论(MOC)实现了由膨胀规律求解气动壁面的反设计.针对基准流场的主要设计参数,包括膨胀规律、中心体及斜倾角等进行了参数化研究,得到了设计参数对基准流场结构及性能的影响规律.利用该基准流场,设计了矩形截面的流线追踪喷管(导出喷管),并进行了分析.结果表明:利用特征线理论可以实现膨胀规律到壁面的反设计;在进口参数和落压比一定的条件下,存在一定的膨胀规律使得基准流场的内推力最大;流场的中心体尺度和长度比对推力影响很小,可作为调整导出喷管力矩的设计参数;出口斜倾角增大会导致基准流场的长度减小,同时推力下降明显,设计时应综合考虑. 展开更多

关键词 高超声速 喷管 基准流场 膨胀规律 力矩

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带预压缩性质的高马赫数内转式进气道设计 被引量：1

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作者 朱伟 李鹏 +3 位作者 王霄 张堃元 南向军 李永洲 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2013年第6期53-56,共4页

传统的轴对称基准流场存在两个问题:进气道内收缩比较大,起动性能差;前缘弯曲激波在靠近中心体附近剧烈弯曲,激波损失很大,极有可能造成唇口激波脱体。为此,设计了新型的轴对称基准流场,把较强的前缘激波设计为两道较弱的预压缩激波,显... 传统的轴对称基准流场存在两个问题:进气道内收缩比较大,起动性能差;前缘弯曲激波在靠近中心体附近剧烈弯曲,激波损失很大,极有可能造成唇口激波脱体。为此,设计了新型的轴对称基准流场,把较强的前缘激波设计为两道较弱的预压缩激波,显著提高了进气道喉道的总压恢复系数。模拟结果表明,基于新型轴对称基准流场设计的内转式进气道性能优良,但存在溢流较严重等问题,还需进一步研究。 展开更多

关键词 基准流场 内转式进气道 马赫数分布规律 弯曲激波 反设计 涡轮基组合循环发动机

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壁面压力可控的基准流场设计参数影响研究与优化设计

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作者 徐锦 罗金玲 戴梧叶 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1732-1740,共9页

根据有旋特征线理论,设计了沿程壁面压力分布可控的轴对称基准流场,分析了Ma=6.5状态基准流场的设计参数(包括壁面前缘压缩角、中心体半径和壁面压升规律等)的影响规律。结果表明:前缘压缩角的增大会使基准流场的增压比增加、总压恢复降... 根据有旋特征线理论,设计了沿程壁面压力分布可控的轴对称基准流场,分析了Ma=6.5状态基准流场的设计参数(包括壁面前缘压缩角、中心体半径和壁面压升规律等)的影响规律。结果表明:前缘压缩角的增大会使基准流场的增压比增加、总压恢复降低;较小的中心体半径有利于减小内收缩比,提高流场起动性能;壁面压力梯度递增的基准流场的压缩效率高。最后,针对基准流场,建立了多项式响应面模型并利用多目标遗传算法进行优化,根据优化获得的Pareto最优前沿选取两个流场进行比较。和选定的流场长度、出口总压恢复系数基本不变的其中一流场相比较,另一流场的收缩比增加了9.5%,增压比提高了14%,喉道马赫数降低了约3.2%,说明优化结果可为选取性能优良的基准流场提供参考。 展开更多

关键词 高超声速 基准流场 壁面压力规律 响应面模型 优化设计

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