超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管設(shè)計(jì)及性能研究.pdf

1、超聲速燃燒沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是一種新型的吸氣式動(dòng)力裝置，因其良好的性能和巨大的潛在優(yōu)勢，在未來的航空、航天領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣道、隔離段、燃燒室和尾噴管組成。尾噴管是超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生推力的主要部件，其性能既取決于其幾何構(gòu)形，又取決于沿飛行軌道的M數(shù)、動(dòng)壓、飛行攻角、進(jìn)氣道和燃燒室性能等。因此，尾噴管構(gòu)型的設(shè)計(jì)及其幾何參數(shù)對(duì)尾噴管性能的影響規(guī)律已成為超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的重要研究方向。 本文應(yīng)用簡易特征線方法對(duì)超

2、燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用商業(yè)軟件FLUENT對(duì)尾噴管內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究并總結(jié)了尾噴管的幾何參數(shù)(初始膨脹角、尾噴管總長度、外部噴管高度、外罩長度、外罩內(nèi)壁擴(kuò)張角)對(duì)尾噴管性能的影響規(guī)律。應(yīng)用簡易特征線方法和粒子群優(yōu)化算法對(duì)尾噴管的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。 研究結(jié)果表明，采用簡易特征線法設(shè)計(jì)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管上壁型線簡便可行。本文通過計(jì)算分析了幾何參數(shù)對(duì)尾噴管性能的影響規(guī)律及對(duì)尾噴管的優(yōu)化設(shè)計(jì)，為超燃沖壓發(fā)動(dòng)