引气在超声进气道中的研究现状及应用探讨

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1、第4卷第1期2013年2月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．4NO．1Feb．2013文章编号：1674—8190(2013)01—001—09引气在超声进气道中的研究现状及应用探讨赵斌1，弓志强1，黄生勤2，邹学奇2(1．中航空天发动机研究院有限公司基础技术研究中心，北京100028)(2．中国航空工业集团公司中国航空动力机械研究所，株洲412002)摘要：激波／附面层干扰现象的存在严重影响超声进气道的气动性能和稳定工作范围。经过50多年的研究和实践，引气作为主动控制的有效方式，现已广泛用于超声进

2、气道的流动控制。从附面层控制引气和稳定性控制引气两个方面对引气在超声进气道中的研究应用进行了回顾。阐述并总结了引气对激波／附面层干扰的控制机理及其对超声进气道流动稳定性的影响，展望了高超声速进气道中引气技术的发展趋势。关键词：超声进气道；引气；激波／附面层干扰；附面层控制中图分类号：V211．48文献标识码：AApplicationandResearchonSupersonicInletwithBleedingZhaoBinl，GongZhiqian91，HuangShengqin2，ZouXueqi2(1．BasicTechnologyResearchCenter，A

3、VICEngineEstablishment，Beijing100028。China)(2．ChinaAviationPowerMachineryResearchInstitute，AviationIndustyCorporationofChina，Zhuzhou412002，China)Abstract：Shock／boundarylayerinteractionseverelyimpairstheaerodynamicperformanceandstabilitymarginofthesupersonicinlet．Inthepast50years，asoneoft

4、heefficiencywaysofactivecontrol，bleedinghasbeenwidelyusedtOcontrolthesupersonicinletflowforbetterperformanceandstability．Researchesonsupersonicinletbleedingarereviewedfromtheperspectiveofhowbleedingisusedinboundarylayercontrolandstableflowcontr01．Thecontrolmechanismontheshock／boundarylay

5、erinteractionandtheinfluenceonthestabilityofSU—personicinletflowarediscussed，withaprospectontheapplicationtrendofsupersonicinletbleeding．Keywords：supersonicinlet；bleeding；shock／boundarylayerinteraction；boundarylayercontrol0引言在以吸气式发动机为动力的飞行器中，进气道是发动机所需空气的进VI和通道，在为发动机提供空气流量的同时，保证了压气机和燃烧室正常

6、工作所需的进气流场条件。超声进气道广泛使用在Ma>1．6的超声速和高超声速飞行器中，利用激波使来流减速增压[1割。激波／附面层干扰是超声进气道内重要的固有流动现象[1书]，然而，正是由于收稿日期：2012-06—14；修回日期：2012-10-08基金项目：航空科学基金(2012ZBN3)通信作者：赵斌，zhaobinaero@gmail．com激波／附面层干扰的存在，使得超声进气道的设计和研究遇到两方面的挑战[7]。第一，激波／附面层干扰导致附面层分离，分离带来的流动畸变与激波结构的变化共同降低了进气道性能[8呻]。第二，激波易受进口自由流和出口发动机的扰动而向上游移

7、动，当激波被推出进气道时，使进气道“不起动”。此时，进气道会由最大推力状态在几毫秒之内转换到最大阻力状态。因此，如何控制激波／附面层干扰诱导的流动分离，建立有效且稳定的激波系，成为超声进气道设计迫切需要解决的问题。出于设计研究和工程上的需要，在过去的50年中，引气作为主动控制的有效方式，已广泛应用于超声进气道的流动控制[10-123。关于引气对激波／附面层干扰的控制效果以及对超声进气道流动航空工程进展第4卷稳定性的影响评定，国内外学者积累了大量的实验数据和数值结果。本文从附面层控制引气和稳定性控制引气两个方面对引气在超声进气道中的研究应用