Bump進氣道內存在復雜的三維激波/邊界層干擾現(xiàn)象,其特性有別于經典的激波/邊界層干擾現(xiàn)象,并且會在很大程度上影響進入進氣道的氣流品質,進而影響進氣道的整體氣動性能。鑒于此,本文結合數(shù)值仿真和風洞試驗的手段,對鼓包誘導的錐形激波/邊界層干擾特性開展了研究工作,并通過仿真方法分析了結尾正激波/邊界層干擾特性。首先針對單錐鼓包誘導的激波/邊界層干擾特性的研究發(fā)現(xiàn),由流線追蹤設計的單錐鼓包流場呈現(xiàn)出錐形相似的特點。相比于半錐和半棱錐,鼓包兼具較優(yōu)的邊界層排移能力以及較低的進氣道出口流場畸變,這也是其被選作Bump進氣道前體壓縮面的重要原因之一。此外,在設計狀態(tài)下,適當增大設計馬赫數(shù)能提高鼓包排移邊界層的能力,但設計馬赫數(shù)太高,邊界層排移能力基本不變,反而使得進氣道總壓損失急劇增加。對不同波系配置鼓包的流場結構分析發(fā)現(xiàn),增加波系數(shù)目可在保證較高邊界層排移能力的前提下削弱錐形激波的強度,使得主流區(qū)和分離區(qū)內的總壓損失減小、進氣道出口流場畸變降低。并且,波系數(shù)目越多,總壓恢復系數(shù)的增加量也越大,這一優(yōu)勢在高馬赫數(shù)下更加明顯。與此同時,還通過風洞試驗驗證了仿真方法和上述結論的正確性。對Bump進氣道...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：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
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Bump進氣道的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 激波/湍流邊界層干擾的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內容
第二章 單錐鼓包引起的激波/邊界層干擾特性研究
    2.1 幾何模型與來流條件
    2.2 數(shù)值仿真方法
        2.2.1 計算方法簡介
        2.2.2 計算網格
        2.2.3 網格敏感性分析
        2.2.4 算例驗證
    2.3 半錐、半棱錐和單錐鼓包流場結構的對比
        2.3.1 波系形態(tài)和旋渦結構
        2.3.2 表面流動特性
        2.3.3 表面壓力分布
        2.3.4 邊界層排移能力
    2.4 設計和來流參數(shù)對單錐鼓包流場結構的影響
        2.4.1 設計馬赫數(shù)的影響
        2.4.2 前緣型線高度的影響
        2.4.3 邊界層厚度的影響
    2.5 本章小結
第三章 不同波系配置鼓包的激波/邊界層干擾特性研究
    3.1 幾何模型與仿真方法
    3.2 設計馬赫數(shù)下的激波/邊界層干擾特性
    3.3 非設計馬赫數(shù)下的激波/邊界層干擾特性
        3.3.1 M_∞=1.5狀態(tài)下的干擾特性
        3.3.2 M_∞=2.5狀態(tài)下的干擾特性
    3.4 本章小結
第四章 鼓包引起的激波/邊界層干擾特性試驗研究
    4.1 試驗模型
    4.2 試驗設備
        4.2.1 超聲速流動機理試驗臺
        4.2.2 測試系統(tǒng)
    4.3 試驗結果分析
    4.4 本章小結
第五章 Bump進氣道內正激波/邊界層干擾特性研究
    5.1 幾何模型與仿真方法
    5.2 單錐鼓包加內通道后的正激波/邊界層干擾特性分析
        5.2.1 超臨界狀態(tài)下的干擾特性
        5.2.2 臨界和亞臨界狀態(tài)下的干擾特性
    5.3 設計參數(shù)對正激波/邊界層干擾特性的影響
        5.3.1 設計馬赫數(shù)的影響
        5.3.2 波系配置的影響
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文



本文編號：3748055