超燃冲压发动机S弯隔离段激波串数值研究.pdf

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1、第42卷第4期火箭推进V01．42，No．42016年8月JOURNALOFROCKETPROPULSIONAug．2016超燃冲压发动机S弯隔离段激波串数值研究安彬，范晓樯，李腾骥，熊冰(国防科学技术大学高超声速冲压发动机技术重点实验室，湖南长沙410073)摘要：s弯隔离段可以解决进气道出口和燃烧室入口处在不同水平高度的飞行器在结构设计上的困难。为考察来流马赫数为2．0时S弯构型对隔离段流场结构和性能参数的影响，在不同边界条件下对3种不同转弯方式的S弯隔离段和等直隔离段进行数值模拟。结果表明，在流场结构方面，S弯隔离段入口拐角处出现斜激波／膨胀波的相交与反射，上、下壁面分

2、离区交替扩大、缩小。在抗反压性能方面，中心对称型和后部转弯较急型隔离段性能稍逊于等直隔离段，前部转弯较急型隔离段性能与等直隔离段相当。在总压恢复性能方面，高反压时前部转弯较急型隔离段性能最好，但在低反压时流场存在剧烈振荡，总压恢复性能最差。因此工作在高反压条件下的隔离段推荐采用前部转弯较急型，而低反压条件下则采用另外两种比较合适。入口边界层厚度对S弯隔离段流场结构和性能的影响有限。关键词：S弯隔离段；转弯方式；流场结构；数值模拟中图分类号：V211．3—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2016)04—0047—06Numericalinvestigationo

3、ncharacteristicsofshocktraininS-shapedisolationsectioninscramjetengineANBin，FANXiaoqiang，LITengii，XIONGBing(KeyLaboratoryonScramjetTechnology，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)Abstr∞t：FortheinvestigationoftheinfluenceofS-shapedcurvaturepaRemonflowfieldstructureandpe

4、rformanceparameterofisolationsectionwhentheincomingflowMathnumberis2．0，anumericalsimulationhasbeenappliedtothreetypesofS-shapedisolationsectionswithdifferentbendingpaRernsandstraightisolationsectionundervariousboundaryconditions．Theresultsindicatethat，intheaspectofflowfieldstructure，theinte

5、rsectionandreflectionofobliqueshockwaveandexpansionwaveappearatthecornerneartheenhanceoftheS-shapedisolationsection，andtheseparationregionsofupperandlowerwallsbecomelargeandsmallalternately；intheaspectofanti—backpressureperformance，theperformanceofcentrosymmetricisolationsectionandtheisolat

6、ionsectionwithsharptuminitsrearpartislittleworsethanthatofthestraightisolationsection，andthe收稿日期：2015一11—03；修回日期：2016—04—31基金项目：国家自然科学基金(11372347)作者简介：安彬(1992一)，男，硕士，研究领域为高超声速推进技术火箭推进2016年8月performanceoftheisolationsectionwithsharpturninitsfrontpartisalmostsameasthatofthestraightisolationse

7、ction；intheaspectoftotalpressurerecoverycapability,thecapabilityoftheisolationsectionwithsharpturninitsfrontpartisbestwhenbackpressureisrelativelyhigh，butthereisanobviousoscillationintheflowfieldanditstotalpressurerecoverycapabilityisworstatlowerbackpres