进口水平投影可控的流线追踪内收缩进气道设计.pdf

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1、第43卷第3期火箭推进Vol.43,№.32017年6月JOURNALOFROCKETPROPULSIONJun.2017进口水平投影可控的流线追踪内收缩进气道设计1,2121李永洲，李光熙，张堃元，马元（1.西安航天动力研究所，陕西西安710100；2.南京航空航天大学能源与动力学院，江苏南京210016）摘要：为了满足两侧进气布局飞行器的乘波前体与进气道一体化设计要求，提出了一种进口水平投影可控的流线追踪内收缩进气道设计方法。基于马赫数分布可控的轴对称基准流场，在指定进口水平投影为椭圆的条件下，采用该方法设计了内收缩进气道并在设计点(Ma=

2、5.4)和接力点(Ma=4.0)对其进行数值研究。结果表明，设计点时进气道都能保持基准流场的波系结构和沿程压力分布，无粘时可以全捕获自由来流，喉道性能与基准流场几乎相等。有粘条件下，设计点和接力点时进气道具有较高的压缩效率和良好的流量捕获能力，接力点的流量系数高达0.85。该设计方法为内收缩进气道与乘波前体的一体化设计提供了新途径。关键词：高超声速；内收缩进气道；流线追踪；水平投影；反设计中图分类号：V434-34文献标识码：A文章编号：1672-9374(2017)03-0028-07Designonstreamlinetracinginwa

3、rdturninginletwithcontrolledhorizontalprojectionofintake1,2121LIYongzhou,LIGuangxi,ZHANGKunyuan,MAYuan（1.Xi’anAerospacePropulsionInstitute,Xi’an710100,China;2.CollegeofEnergyandPowerEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China）Adesignmethodha

4、sbeenpresentedforstreamlinetracinginwardturninginletwithcontrolledhorizontalprojectionofintakeinordertomeettheintegrateddesignrequirementsofwaveriderforebodyandinletwithbothsidesintakeconfigurationvehicle.BasedontheaxisymmetricbasicflowfieldwithcontrollableMachnumberdistribu

5、tion,theinwardturninginletisdesignedwithanellipticalhorizontalprojectionofintakeutilizingthismethod.Numericalsimulationisconductedatdesign(Ma=5.4)andrelaypoint(Ma=4.0).Theresultsindicatethattheinletcanretainwavestructureandpressuredistributionofbasicflowfield,andcaptureallof

6、freeincomingflowontheinviscid收稿日期：2017-03-30；修回日期：2017-04-13基金项目：基础科研计划（JCKY2016203C050）作者简介：李永洲（1984—），男，博士，工程师，研究领域为高超声速组合发动机设计第43卷第3期李永洲，等：进口水平投影可控的流线追踪内收缩进气道设计29conditionatdesignpoint.Itsperformanceofthroatplaneisalmostequaltobasicflowfield.Ontheviscouscondition,theinlet

7、hashighcompressionefficiencyandflowcaptureratioatdesignandrelaypoint.Theflowcoefficientis0.85atrelaypoint.Thedesignmethodprovidesanewapproachfortheintegrateddesignofinwardturninginletandwaveriderforebody.hypersonic;inwardturninginlet;streamlinetracing;horizontalprojection;in

8、versedesign论提出了进出口截面形状同时可控的内乘波进气0引言[16]道设计方法。郭军亮等以出口流场均匀为目标，高性能的高超声速进气道是吸气式