类水滴进口高超内收缩进气道参数化分析.pdf

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1、第46卷第6期2014年12月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics类水滴进口高超内收缩进气道参数化分析钟启涛张垄元(南京航空航天大学江苏省航空动力李永洲南向军系统重点实验室，南京，210016)V01．46No．6Dec．2014摘要：基于马赫数分布规律可控的轴对称基准流场，使用流线追踪和截面渐变方法设计了进口截面形状非对称的类水滴形进口转圆形出口高超内收缩进气道，研究了设计参数横向位置d，纵向位置^和进口形状曲线参数a对性能的影响规律。在相同约束

2、条件下对比了类水滴形进口进气道与常规矩形转圆、方形转圆进气道的性能差异。结果表明：在设计点，所研究的设计参数对类水滴进口进气道总体性能影响显著；在捕获面积和内收缩比相同的情况下，类水滴进口进气道综合性能明显优于常规矩形转圆、方形转圆进气道。关键词：高超声速进气道；内收缩进气道；类水滴进口；参数化；数值模拟中图分类号：V231．3文献标志码：A文章编号：1005—2615(2014)06一0901一08ParametricAnalysisofHypersOnicInwardTurningInletwithWater-DropLikeSh

3、apeIntakeZ^D咒gQi￡口o，Z^口行gKM咒y“口咒，Liyb竹gz^o“，Nn行Xi口挖gJMn(KeyLaboratoryofJiangsuAerospacePowerSystem，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautic5，Nanjing，210016，China)Abstract：Thehypersonicinwardturninginletwithwate卜droplikeshapetocircularshapetransitionisdesignedwiththete

4、chnologyofstreamlinetracingandgradualchangesection，basedontheaxisymmet—ricbasicflowfieldwithcontrollableMachnumberdistributionlaw．Theeffectsoftransversepositiond，the1engthwayposition^andtheinletcurveparameter口areanalyzed．Theinletwithrectangulartocir—cularshapetransition

5、isdesignedunderthesameconditionandcomparedwiththewater—droplikeshapetocircularshapetransitioninlet．Theresultsshowthatthestudieparametersdhavegreateffectontheoverallperformanceofthewater—droplikeshapetocircularshapetransitioninletatthedesignpoint，andtheoVeranperformances

6、oftheinletisob、，iouslybetterthanthat、^，iththerectangulartocircularshapetransitioninwardturmnginletinconditionsofthesamecaptureareaandintemalcontractionmtio．Keywords：hypersonicinlet；inwardturninginlet；water_droplikeshapeintake；parameterization；nu—merica】simulation近年来，高超声

7、速飞行器成为各国竞相研究的重点，对超燃冲压发动机的研究表明，进气道性能成为了制约高超声速发动机发展的关键因素。目前典型的高超声速进气道主要包括轴对称进气道[1J、二元进气道[2]、侧压式进气道[3‘41和内收缩进气道口3等。其中内收缩进气道由于采用了激波和等熵压缩波进行三维压缩，其压缩效率高于传统的二元、侧压式和轴对称进气道[6冯]。高超内收缩进气道是在基准流场的基础上，使用流线追踪和截面渐变技术分割出部分流场，取封闭流管作为进气道的无粘型面，再经过附面层修正得到最终的进气道型面。大量的研究表明，高超内收缩进气道不仅压基金项目：国家自

8、然科学基金重大研究计划90916029，91116001)资助项目。收稿日期：2013—12—17；修订日期：2014—04—19通信作者：张垄元，男，教授，博士生导师，E_mail：zkype@nuaa．edu．cn。