氣膜冷卻在超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用及影響因素研究.pdf

1、超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)被認(rèn)為是最理想的高超聲速飛行器的推進(jìn)裝置，然而由于飛行的馬赫數(shù)較高，熱環(huán)境惡劣，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間可靠工作，需要一種高效的主動(dòng)冷卻方式。本文針對(duì)碳?xì)淙剂系某紱_壓發(fā)動(dòng)機(jī)提出了一種再生/氣膜復(fù)合的冷卻方案，以解決更高馬赫數(shù)下單一再生冷卻燃料熱沉不足的問題，并對(duì)超聲速主流中的氣膜冷卻展開了系統(tǒng)的研究。
　　本文首先建立了氣膜冷卻的數(shù)值模擬方法，并利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。之后對(duì)再生/氣膜復(fù)合冷卻的冷卻效果進(jìn)行了評(píng)估，

2、對(duì)比分析了復(fù)合冷卻與再生冷卻的冷卻效果，表明氣膜冷卻的引入明顯提高了冷卻效果。因此需要對(duì)氣膜冷卻展開深入的研究。
　　通過數(shù)值模擬對(duì)無(wú)激波情況下的超聲速主流中的氣膜冷卻展開了一系列的研究。利用量綱分析的方式對(duì)超聲速主流中的氣膜冷卻的影響因素進(jìn)行了歸納總結(jié)，然后分析了冷卻流湍流度，主流邊界層厚度，主流壓力梯度及冷卻流入射角度對(duì)氣膜冷卻的影響。結(jié)果表明湍流度的增加降低了氣膜冷卻效率，主流邊界層厚度的影響則比較復(fù)雜，主流擴(kuò)張則能提高冷卻

3、效率，冷卻流入射角度的影響在較高吹風(fēng)比下比較明顯。
　　通過數(shù)值模擬分析了斜激波與激波串對(duì)氣膜冷卻的影響，討論了斜激波強(qiáng)度，位置，及激波與擴(kuò)張段和吹風(fēng)比的共同的影響。結(jié)果表明不同氣膜冷卻區(qū)域抗激波影響能力不同，激波強(qiáng)度的增加會(huì)降低氣膜冷卻效率，擴(kuò)張段角度的提高和吹風(fēng)比的增加會(huì)提高氣膜冷卻效果。
　　最后對(duì)帶有化學(xué)熱沉的油氣膜冷卻進(jìn)行了數(shù)值和試驗(yàn)研究，對(duì)比分析了化學(xué)熱沉對(duì)氣膜冷卻效果的影響，討論了吹風(fēng)比對(duì)帶有化學(xué)熱沉的油氣膜冷