為保證某些寬?cǎi)R赫數(shù)工作要求的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在工作范圍內(nèi)正常高效工作,要求進(jìn)氣道在低馬赫數(shù)下內(nèi)收縮比小、易起動(dòng),高馬赫數(shù)下內(nèi)收縮比大、總壓恢復(fù)系數(shù)高,這對(duì)進(jìn)氣道設(shè)計(jì)提出了較高的要求。本文通過程序設(shè)計(jì)、數(shù)值仿真分析了不同寬?cǎi)R赫數(shù)工作下的變幾何進(jìn)氣道,并計(jì)算和分析了采用變幾何進(jìn)氣道的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作特性。首先編制了進(jìn)氣道0維性能計(jì)算程序,經(jīng)過粘性修正后與數(shù)值仿真結(jié)果對(duì)比證實(shí)其在計(jì)算進(jìn)氣道流量系數(shù)及總壓恢復(fù)系數(shù)、喉道馬赫數(shù)等性能參數(shù)時(shí)有一定的精度,可以用來對(duì)后續(xù)變幾何設(shè)計(jì)方案進(jìn)行快速性能驗(yàn)證。隨后針對(duì)一個(gè)來流馬赫數(shù)為2.5~4.5的二元三波系超聲速進(jìn)氣道提出了調(diào)節(jié)第二級(jí)壓縮面楔角來保持在整個(gè)工作馬赫數(shù)范圍內(nèi)第二道斜激波封口的變幾何方案。并對(duì)其氣動(dòng)性能展開了仿真研究。與定幾何方案對(duì)比表明:采用變幾何方案可以大幅提高進(jìn)氣道在高馬赫數(shù)時(shí)的性能;隨著來流馬赫數(shù)的升高,增大進(jìn)氣道壓縮面楔角和內(nèi)收縮比,可以降低進(jìn)氣道的喉道馬赫數(shù)并使進(jìn)氣道臨界總壓恢復(fù)系數(shù)得到提高;來流馬赫數(shù)為4.5時(shí)變幾何進(jìn)氣道的臨界總壓恢復(fù)系數(shù)比定幾何進(jìn)氣道提高近一倍。針對(duì)一種來流馬赫數(shù)為2.0~4.0的三波系二元超聲速進(jìn)氣道,研究了三種不同... 

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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
        1.1.1 變幾何進(jìn)氣道的作用:
        1.1.2 變幾何進(jìn)氣道分類
    1.2 國(guó)外內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 變幾何進(jìn)氣道研究現(xiàn)狀
        1.2.2 亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)性能計(jì)算程序研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究工作
第二章 數(shù)值模擬計(jì)算方法
    2.1 基本控制方程
    2.2 湍流模型
    2.3 組分輸運(yùn)及反應(yīng)流模型
        2.3.1 組分輸運(yùn)模型
        2.3.2 反應(yīng)流模型
        2.3.3 反應(yīng)機(jī)理
    2.4 離散相模型
        2.4.1 油珠運(yùn)動(dòng)方程：
        2.4.2 隨機(jī)軌道模型
        2.4.3 液滴加熱與蒸發(fā)模型
    2.5 小結(jié)
第三章 二元變幾何進(jìn)氣道調(diào)節(jié)方案研究
    3.1 引言
    3.2 0 維進(jìn)氣道性能計(jì)算程序
        3.2.1 進(jìn)氣道流場(chǎng)結(jié)構(gòu)分析
        3.2.2 進(jìn)氣道外壓縮段計(jì)算
        3.2.3 進(jìn)氣道內(nèi)收縮段計(jì)算
        3.2.4 進(jìn)氣道壓縮段壁面粘性損失修正
        3.2.5 進(jìn)氣道擴(kuò)張段性能計(jì)算
    3.3 激波封口的變幾何方案進(jìn)氣道設(shè)計(jì)及分析
        3.3.1 數(shù)值仿真方法及校驗(yàn)
        3.3.2 設(shè)計(jì)狀態(tài)激波封口的定幾何進(jìn)氣道設(shè)計(jì)及流場(chǎng)分析
        3.3.3 0 維性能計(jì)算程序驗(yàn)證
        3.3.4 設(shè)計(jì)狀態(tài)激波封口的變幾何進(jìn)氣道設(shè)計(jì)
        3.3.5 變幾何進(jìn)氣道流場(chǎng)分析
        3.3.6 定/變幾何進(jìn)氣道性能對(duì)比
    3.4 外壓縮面調(diào)節(jié)的變幾何進(jìn)氣道設(shè)計(jì)及分析
        3.4.1 非傳統(tǒng)激波封口的二元超聲速定幾何進(jìn)氣道設(shè)計(jì)
        3.4.2 變幾何進(jìn)氣道型面設(shè)計(jì)及調(diào)節(jié)規(guī)律
        3.4.3 數(shù)值仿真方法及校驗(yàn)
        3.4.4 定幾何進(jìn)氣道流場(chǎng)分析
        3.4.5 Plan B變幾何進(jìn)氣道流場(chǎng)分析
        3.4.6 Plan C變幾何進(jìn)氣道流場(chǎng)分析
        3.4.7 Plan D變幾何進(jìn)氣道流場(chǎng)分析
        3.4.8 定/變幾何進(jìn)氣道性能對(duì)比分析
    3.5 小結(jié)
第四章 帶變幾何進(jìn)氣道的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)性能分析
    4.1 引言
    4.2 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能估算模型
        4.2.1 燃燒室性能計(jì)算模型
        4.2.2 噴管性能計(jì)算模型
        4.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能計(jì)算模型
        4.2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)性能計(jì)算流程
    4.3 設(shè)計(jì)狀態(tài)激波封口的變幾何進(jìn)氣道沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)全流場(chǎng)仿真
        4.3.1 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室及噴管型面設(shè)計(jì)
        4.3.2 數(shù)值仿真方法
        4.3.3 定幾何進(jìn)氣道沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)全流場(chǎng)模擬結(jié)果及分析
        4.3.4 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能估算模型驗(yàn)證
        4.3.5 變幾何進(jìn)氣道沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)全流場(chǎng)模擬結(jié)果及對(duì)比分析
    4.4 帶外壓縮面調(diào)節(jié)的變幾何進(jìn)氣道沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)全流場(chǎng)仿真
        4.4.1 非典型定幾何進(jìn)氣道沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)全流場(chǎng)模擬結(jié)果及分析
        4.4.2 三種變幾何進(jìn)氣道沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)流場(chǎng)模擬
        4.4.3 帶定/變幾何進(jìn)氣道的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)性能對(duì)比分析
    4.5 噴管協(xié)同調(diào)節(jié)的變幾何方案
        4.5.1 氣流完全膨脹的噴管調(diào)節(jié)規(guī)律
        4.5.2 噴管調(diào)節(jié)后的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)流場(chǎng)仿真
    4.6 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 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
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碩士論文
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本文編號(hào)：3657354