本文設(shè)計了一種二元超聲速進(jìn)氣道,研究了擴(kuò)張段型面參數(shù)對設(shè)計狀態(tài)下進(jìn)氣道的氣動性能及流場的影響,并對彎曲擴(kuò)張段內(nèi)激波串自激振蕩特性及進(jìn)氣道的不起動和再起動特性開展了詳細(xì)的非定常數(shù)值仿真研究。首先,研究了超聲速進(jìn)氣道擴(kuò)張段型面的中心線變化規(guī)律、擴(kuò)張比及中心線偏距對設(shè)計狀態(tài)下進(jìn)氣道的氣動性能及流場的影響。結(jié)果表明:采用前緩后急中心線變化規(guī)律的進(jìn)氣道出口總壓恢復(fù)系數(shù)最高,而采用前急后緩中心線變化規(guī)律的進(jìn)氣道總壓恢復(fù)系數(shù)最低;隨著擴(kuò)張比從1.40增大到1.80,進(jìn)氣道總壓恢復(fù)系數(shù)和抗反壓能力均下降,出口馬赫數(shù)上升,擴(kuò)張比與長度對進(jìn)氣道出口參數(shù)的影響存在較強(qiáng)的耦合關(guān)系;隨著偏距比的增加,進(jìn)氣道總壓恢復(fù)系數(shù)起初有一定的升高,但偏距比增大到0.80之后,造成擴(kuò)張段出口下壁面出現(xiàn)氣流分離,導(dǎo)致總壓恢復(fù)系數(shù)降低,出口馬赫數(shù)增大,總體上偏距比變化對進(jìn)氣道抗反壓能力影響不大。然后,研究了超聲速進(jìn)氣道彎曲擴(kuò)張段部分的流場結(jié)構(gòu)及激波串自激振蕩特性。結(jié)果表明:擴(kuò)張段內(nèi)的激波串結(jié)構(gòu)隨反壓增大發(fā)生了由對稱→非對稱→對稱→非對稱的演化,激波串的大幅振蕩和小幅振蕩交錯出現(xiàn)。當(dāng)激波串頭激波與背景激波相交時,激波串出現(xiàn)高頻小幅... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激波串自激振蕩研究現(xiàn)狀
        1.2.2 進(jìn)氣道起動問題研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究工作
        1.3.1 二元超聲速進(jìn)氣道彎曲擴(kuò)張段內(nèi)激波串自激振蕩特性研究
        1.3.2 二元超聲速進(jìn)氣道反壓特性研究
第二章 二元超聲速進(jìn)氣道擴(kuò)張段性能計算
    2.1 引言
    2.2 物理模型和計算方法
        2.2.1 彎曲擴(kuò)張段的設(shè)計
        2.2.2 數(shù)值仿真方法
        2.2.3 數(shù)值方法校驗
    2.3 擴(kuò)張段型面參數(shù)對進(jìn)氣道性能的影響
        2.3.1 中心線變化規(guī)律對進(jìn)氣道性能的影響
        2.3.2 擴(kuò)張比對進(jìn)氣道性能的影響
        2.3.3 偏距比對進(jìn)氣道性能的影響
    2.4 小結(jié)
第三章 二元超聲速進(jìn)氣道彎曲擴(kuò)張段內(nèi)激波串自激振蕩研究
    3.1 引言
    3.2 計算模型和數(shù)值方法校驗
        3.2.1 進(jìn)氣道模型
        3.2.2 數(shù)值模擬方法校驗
    3.3 計算結(jié)果與討論
        3.3.1 通流狀態(tài)下擴(kuò)張段內(nèi)流場結(jié)構(gòu)
        3.3.2 定常計算下激波串起始點位置
        3.3.3 非定常模擬流場結(jié)構(gòu)
        3.3.4 激波串振蕩和氣流分離的關(guān)系
        3.3.5 頻域分析
    3.4 小結(jié)
第四章 不同反壓變化規(guī)律對超聲速進(jìn)氣道正常工作下流場和性能的影響
    4.1 引言
    4.2 計算模型
    4.3 反壓以一定的振幅和頻率振蕩變化
        4.3.1 反壓振蕩頻率對進(jìn)氣道內(nèi)流場和性能的影響
        4.3.2 反壓振蕩幅值對進(jìn)氣道內(nèi)流場和性能的影響
    4.4 反壓突增對進(jìn)氣道內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)及性能的影響
    4.5 小結(jié)
第五章 不同反壓變化規(guī)律對超聲速進(jìn)氣道不起動和再起動特性影響
    5.1 引言
    5.2 計算模型與數(shù)值方法
    5.3 設(shè)計工況下壓力突變造成進(jìn)氣道不起動和再起動現(xiàn)象
        5.3.1 快速增壓下進(jìn)氣道不起動流場
        5.3.2 不同降壓時間對進(jìn)氣道再起動的影響
        5.3.3 不同降壓范圍對進(jìn)氣道再起動的影響
    5.4 起動馬赫數(shù)下壓力突變造成進(jìn)氣道不起動和再起動現(xiàn)象
    5.5 設(shè)計工況下壓力振蕩造成進(jìn)氣道不起動和再起動現(xiàn)象
    5.6 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]隔離段內(nèi)正激波串受迫振蕩特性研究[J]. 熊冰,王振國,范曉檣,李騰驥.  推進(jìn)技術(shù). 2017(01)
[2]內(nèi)并聯(lián)式TBCC進(jìn)氣道模態(tài)轉(zhuǎn)換過程流動特性分析[J]. 劉君,袁化成,郭榮偉.  宇航學(xué)報. 2016(04)
[3]中心線偏置隔離段內(nèi)激波串遲滯特性研究[J]. 熊冰,范曉檣,王振國.  推進(jìn)技術(shù). 2016(05)
[4]Ma5斜激波串動態(tài)特性實驗研究[J]. 田旭昂,王成鵬,程克明.  推進(jìn)技術(shù). 2014(08)
[5]高超飛行器內(nèi)流道激波振蕩問題的數(shù)值研究及試驗驗證[J]. 郭善廣,柳軍,金亮,羅世彬.  實驗流體力學(xué). 2012(01)
[6]出口封閉的沖壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道激波振蕩現(xiàn)象[J]. 孟宇鵬,朱守梅,閆曉娜.  推進(jìn)技術(shù). 2011(05)
[7]進(jìn)口斜激波、膨脹波干擾下等直隔離段內(nèi)的激波串特性[J]. 張航,譚慧俊,孫姝.  航空學(xué)報. 2010(09)
[8]基于納米粒子的超聲速流動成像[J]. 趙玉新,易仕和,田立豐,何霖,程忠宇.  中國科學(xué)（E輯:技術(shù)科學(xué)）. 2009(12)
[9]沖壓發(fā)動機(jī)超聲速進(jìn)氣道流動自激振蕩研究[J]. 劉占生,張云峰,田新.  航空動力學(xué)報. 2008(09)
[10]二維彎曲等截面管道中的激波串特性研究[J]. 譚慧俊,郭榮偉.  航空學(xué)報. 2006(06)

博士論文
[1]高超聲速進(jìn)氣道起動特性機(jī)理研究[D]. 李祝飛.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013



本文編號：3167869