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1、2007年6月推进技术Jun12007第28卷第3期JOURNALOFPROPULSIONTECHNOLOGYVol128No133冲压发动机进气道不起动边界分析1,211何保成,常军涛,于达仁(1.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001;2.航天科工集团公司31研究所,北京100074)摘要:不起动边界是超声速进气道研究的重要内容,它是进气道保护控制的基础和前提。针对这一问题,对冲压发动机进气道进行了不同边界条件下的数值模拟,对稳态流场结果进行了分析。基于仿真数据,利用量纲分析工具对进气道最大抗反压能力进行了分析,讨论并给出了两进气道流动的相似条件。分析结果表明:在
2、不考虑攻角变化的条件下,进气道不起动边界主要与来流马赫数有关。++关键词:冲压发动机;进气道;不起动;边界;保护控制中图分类号:V23316文献标识码:A文章编号:100124055(2007)0320269204Analysisoftheunstartboundaryforramjetinlets1,211HEBao2cheng,ChANGJun2tao,YUDa2ren(1.SchoolofEnergyScienceandEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China;2.The31stResearchInstit
3、uteofCASIC,Beijing100074,China)Abstract:Unstartboundaryisoneofthemostimportantissuesofsupersonicinlets,andalsothefoundationofinletpro2tectioncontrol.Tosolvethisproblem,thesteadyinternalflowfieldoframjetinletsatdifferentboundaryconditionswassimula2tedandanalyzed.Basedonthesimulationdata,thetoolofd
4、imensionalanalysiswasintroducedtofindthevariabledescribingtheunstartboundaryinthispaper.Thedimensionlesspressureratiosofinletswereanalyzed.Theflowsimilarconditionsoftwohypersonicinletsarediscussed.TheresultsshowthattheunstartboundaryofsupersonicinletsismainlyconcernedwithMachnumberoffreestreamwit
5、houtconsideringthevariationofangleofattack.++Keywords:Ramjet;Inlet;Unstart;Boundary;Protectioncontrol须面对性能和稳定性之间的折衷问题。从发动机性1引言能需求来看,需要引入进气道保护控制回路,使得发冲压发动机是超声速推进系统的重要组成部分,动机在稳定边界运行,又不至于出现进气道不起动工而进气道是发动机的主要部件,其主要功能是捕获发作状态。仅仅通过设计手段显然不能保证进气道始动机需要的质量流量和实现最大的总压恢复。然而终处于起动工作状态,需要引入控制手段,实时监控发动机在实际运行过程中,不可
6、避免的遇到各种扰动进气道的工作状态,估计当前状态到不起动边界的距(出口背压、来流马赫数、来流攻角)的影响,为了能离,进而采取控制措施使得进气道在发动机整个飞行与燃烧室的性能和来流参数协调匹配,主要手段是控范围都能处于起动工作状态。[1,2]制激波位置与调节激波的压缩强度。从而能够冲压发动机进气道的波系由一系列的斜激波和稳定调节燃烧室的进气环境,以利于组织燃烧产生推一道终端正激波组成。关于进气道正激波的动态特[3]力。性与模型研究较早就受到关注,并已有大量的研同涡轮发动机一样,冲压发动机同样面临工作边究成果发表,内容涉及激波的动态机理、声学扰动传[4,5]界狭窄的问题。发动机在进气道起动边
7、界附近工作播以及相应的验证试验等。对于激波动态模型[6,7][8,9]时,其性能最好,但此时进气道有可能出现不起动,必的研究,较早期的文献及较近期的文献分别3收稿日期:2006208231;修订日期:2006212225。作者简介:何保成(1967—),男,博士生,高级工程师,研究领域为发动机控制及仿真技术。270推进技术2007年建立了各自的动态模型。这些模型在形式上各有不以捕捉激波动态。同,但是根本的建模方法是一致的,基于小偏差
