非對稱來流條件下超燃沖壓發(fā)動機隔離段氣動特性研究.pdf

1、隔離段是超燃沖壓發(fā)動機的一個重要氣動部件。超聲、高超聲速進氣道/隔離段一體化設計必須考慮進氣道出口流場的影響，隔離段的氣動特性研究應該在真實的、或者模擬的進氣道出口流場下進行。 本文采用試驗研究、數(shù)值模擬和理論分析相結合的方法對非對稱超聲速來流條件下隔離段流動進行了研究，設計了針對非對稱超聲來流矩形隔離段流場研究的直聯(lián)式試驗風洞，在模擬進氣道出口流場的各種非對稱進口條件下進行了吹風試驗。以試驗研究、基礎性分析為主，輔以CFD 數(shù)

2、值模擬，利用獲得的實驗數(shù)據(jù)，對隔離段內流場進行了分析。對非對稱進口條件下和對稱進口條件下的隔離段流動狀態(tài)進行了比較；研究了非對稱進口條件下隔離段的設計方法；探索了非對稱進口條件下提高隔離段耐受反壓能力的措施以及在相同的反壓和出口參數(shù)下，縮短隔離段長度的方法；最后還研究了在相同截面當量直徑的前提下，不同截面形狀對隔離段內激波串形狀、長度的影響。 研究結果表明：隨隔離段進口流動非對稱程度的增加，激波串長度增加、隔離段耐受反壓的能力下

3、降，出口截面總壓分布、馬赫數(shù)分布也隨之發(fā)生變化。在考慮隔離段進口流動非對稱影響的基礎上，對Waltrup 的公式進行了改進，提高了激波串長度預測的精確程度。在隔離段進口非對稱來流條件下，采用彎曲隔板，在不降低承受反壓能力的條件下，可以將隔離段長度縮短1/3左右，隔板的上彎高度隨隔離段進口底板附面層厚度的增加而增加。對于非軸對稱發(fā)動機內流通道，八邊形隔離段是一個較好的選擇，它可以緩解矩形隔離段角流區(qū)所造成的低速區(qū)影響，既縮短了隔離段長度，