內(nèi)并聯(lián)式TBCC進(jìn)氣道氣動(dòng)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、TBCC推進(jìn)系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合了渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在不同馬赫數(shù)下的優(yōu)勢(shì),使飛行器在飛行范圍內(nèi)的性能得到最大程度的展現(xiàn),因此針對(duì)TBCC推進(jìn)系統(tǒng)特別是其核心技術(shù)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的研究有著相當(dāng)重要的意義,本文主要開展了飛行馬赫數(shù)范圍0～5的內(nèi)并聯(lián)式TBCC進(jìn)氣道的氣動(dòng)設(shè)計(jì)和數(shù)值仿真研究。
　　 本文首先給出了內(nèi)并聯(lián)式TBCC進(jìn)氣道的氣動(dòng)型面設(shè)計(jì)思路和變幾何設(shè)計(jì)方案,采用等熵壓縮型面以及弧形作動(dòng)板,構(gòu)造了內(nèi)并聯(lián)式TBCC進(jìn)氣道在5個(gè)典型來

2、流馬赫數(shù)下的二維和三維數(shù)學(xué)模型,對(duì)其流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值仿真,分析了進(jìn)氣道流場(chǎng)和出口性能參數(shù)在相同來流馬赫數(shù)下隨反壓的變化規(guī)律以及隨著來流馬赫數(shù)的變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明,相同來流馬赫數(shù)下隨著出口反壓的上升,內(nèi)并聯(lián)式TBCC進(jìn)氣道的出口馬赫數(shù)不斷下降,溫升比不斷上升,總壓恢復(fù)隨出口反壓的上升而上升;隨著來流馬赫數(shù)的升高,內(nèi)并聯(lián)式TBCC進(jìn)氣道的流量系數(shù)、出口壓比、溫升比不斷上升,總壓恢復(fù)系數(shù)不斷下降,進(jìn)氣道的進(jìn)氣流量在一定范圍之內(nèi)波動(dòng)。

3、　　 其次本文開展了對(duì)內(nèi)并聯(lián)式TBCC進(jìn)氣道的轉(zhuǎn)級(jí)過渡過程的研究,采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)、非定常計(jì)算等技術(shù)手段模擬了轉(zhuǎn)級(jí)過渡態(tài)的動(dòng)態(tài)變化過程,并與分流板位于某幾個(gè)開度位置時(shí)的定常計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,不考慮通道出口反壓的變化,研究結(jié)果表明:通道進(jìn)口氣流的總壓損失對(duì)通道的抗反壓能力的影響十分顯著;隨著分流板位置的移動(dòng),渦輪通道和沖壓通道內(nèi)的流量、總壓恢復(fù)、溫升比和出口馬赫數(shù)等性能參數(shù)均隨之發(fā)生改變;定常數(shù)值模擬無(wú)法準(zhǔn)確描述內(nèi)并聯(lián)式TBCC進(jìn)氣道的

4、轉(zhuǎn)級(jí)過渡過程,研究進(jìn)氣道轉(zhuǎn)級(jí)過渡必須考慮其動(dòng)態(tài)影響。
　　 最后本文針對(duì)雙模態(tài)工作時(shí)通道出口反壓對(duì)內(nèi)并聯(lián)式TBCC進(jìn)氣道流場(chǎng)的影響以及渦輪和沖壓通道之間出口反壓的相互影響進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:其中一個(gè)通道的結(jié)尾激波推至分流通道進(jìn)口時(shí),其氣流流量急劇下降,并對(duì)另一通道產(chǎn)生影響,形成氣動(dòng)耦合效應(yīng),這種氣動(dòng)耦合現(xiàn)象內(nèi)有可能存在非定常流動(dòng);出口反壓造成的逆壓力梯度會(huì)改變通道內(nèi)結(jié)尾激波位置,反壓對(duì)雙通道流量分配的調(diào)節(jié)能力十分有限,因此對(duì)兩