固定幾何二元噴管流動(dòng)控制與紅外輻射特性數(shù)值研究.pdf

1、相比于機(jī)械調(diào)節(jié)式噴管復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，氣動(dòng)調(diào)節(jié)式噴管具有簡(jiǎn)單輕質(zhì)、工作可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文針對(duì)固定幾何二元噴管開展了數(shù)值模擬，研究了氣動(dòng)喉道面積控制方式和矢量偏轉(zhuǎn)控制方式下噴管的氣動(dòng)性能和紅外性能，主要考慮了注氣方式、喉部寬高比、主流落壓比、次流總溫和總壓的影響。主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　1.氣動(dòng)喉道面積控制方式下不同參數(shù)的影響
　　在噴管氣動(dòng)性能方面，低落壓比、過膨脹時(shí)，二次流噴注的氣動(dòng)喉道面積控制效果明顯，但引起的推力和

2、總壓損失較大；高落壓比完全膨脹和欠膨脹狀態(tài)下二次流噴注可以獲得較大的推力系數(shù)和總壓恢復(fù)系數(shù)，但氣動(dòng)喉道面積控制效果微弱。寬高比在增大過程中高度方向幾何喉道通道變窄，氣動(dòng)喉道面積控制作用減弱，損失增強(qiáng)。二次流壓力的增加能夠顯著增強(qiáng)氣動(dòng)喉道面積控制效果，但也會(huì)帶來更多的損失。二次流總溫的變化對(duì)氣動(dòng)性能的影響不大。而在紅外性能方面，水平和垂直平面的高溫壁面及尾焰的紅外輻射場(chǎng)分布均呈“梨形”分布。二次流總溫和壓比對(duì)高溫壁面輻射3-5μm波段影響

3、不大，但8-14μm波段高溫壁面輻射和3-5μm波段的熱噴流輻射隨總溫呈正相關(guān)，而隨次流壓比呈反相關(guān)。
　　2.矢量偏轉(zhuǎn)控制方式下不同參數(shù)的影響
　　在噴管氣動(dòng)性能方面，低落壓比、過膨脹時(shí)二次流噴注能夠形成較強(qiáng)激波，產(chǎn)生較大推力矢量角，而完全膨脹和欠膨脹時(shí)二次流噴注誘導(dǎo)的矢量偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象不明顯。喉部寬高比和二次流總壓對(duì)擴(kuò)張段噴注、喉道噴注和組合噴注等三種注氣方式均有影響，其主要體現(xiàn)在斜激波強(qiáng)度和回流渦區(qū)域上。激波作用越強(qiáng)，主流矢