进气道发动机高空模拟亚声速自由射流试验数值模拟

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1、进气道/发动机高空模拟亚声速自由射流试验数值模拟学院航空航天工程学部（院）专业热能与动力工程班级学号姓名指导教师负责教师随着航空事业的蓬勃发展，高空模拟的重要性也H益凸显，虽说我国已经建成投入使用的试验设备性能优于美、英、法三国同时期的模拟高空试验设备，但鉴于国外技术垄断及我国发展的迫切要求，我国在航空发动机模拟高空试验设备的建设与技术方面同西方航空大国仍然存在整体差别，本文基于对国外航空发动机高空模拟自曲射流试验技术及其装置的研究，对所设计的进气道/发动机高空模拟亚声速自出射流试验装置的气动布局进行初步讨论验证。本次研

2、究主耍做了以下工作，首先按照设计要求完成亚声速喷管、实验舱及进气道建模，其次运用Pointwise完成整个实验设备的网格划分，再者采用数值仿真的分析手段对自由射流高空实验舱流动特性进行分析，最后通过对进气道内马赫数、密度、总压的分析讨论验证该自由射流实验设备流场的合理性。关键词：自由射流；亚声速；数值模拟NumericalSimulationofnumericalFree-jetTestforInlet-engineAltitudeSimulatingAbstractWiththeflourishdevelopmento

3、faviationindustry,Theimportanceofaltitudesimulationbecomeprominent.AlthoughtheequipmentwhichhavealreadybuildupandusedisbetterthanthesimulatedaltitudetestequipmentwhichtheUnitedStates,BritainandFrancehadinthesameperiod,inconsiderationofthemonopolizeofabroadtechnol

4、ogyandthecryingneedsofdevelopmentofourcountry.Thereisabigdifferencebetweentheaero-enginealtitudesimulationtestequipmentconstructionandtechnology.Thearticleisbasedtheresearchofabroadfreejetaircraftenginealtitudesimulationtesttechniquesanddevice,fordiscussandverify

5、preliminarilytotheinlet/enginesimulatedaltitudesubsonicfreejettestapparatusaerodynamic.Theresearchmainlyincludesthefollowingwork.First,inaccordancewiththedesignrequirementsmodelingthesubsonicnozzleandinletSecond,meshingtheexperimentalequipmentusepointwise,andthen

6、analysingtheflowcharacteristicsoffreejetbyusingnumericalsimulation.FinallythroughtheanalysisanddiscussionoftheMachnumber^density>totalpressureofinlettoverifytheflowofaltitudefree-jettestexperimentalequipmentisreasonable.Keywords:Freejet;Subsonic;NumericalSimulati

7、on;1绪论51」自由射流技术研究的概述51.2国内外自由射流技术研究的现状及发展趋势61.3自由射流技术研究的意义81.4本课题研究的对象及内容82流动与传热基木方程与物理模型102」基木控制方程102.1.1质量方程102.1.2动量方程102.1.3能量方程122.1.4控制方程通用形式122.2可压缩流动122.2.1可压缩流动基本关系式122.2.2可压缩流动求解132.3湍流模型132.3.1Reynolds时均方程方法132.3.2湍流涡粘性系数法142.3.3模型152.3.4近壁区处理182.3.5入口

8、湍流边界条件203模拟计算223.1模型建立223.1.1亚声速喷管的设计223.1.2进气道/发动机模型的设计243.1.3高空实验舱模型及测试件的设计263.2网格划分273.3数值计算的基木设置304计算结果及分析354」流场垂直对称面各云图分布354.2进气道各截面云图分布364.3结果分析405结论与展望4