国家高技术研究发展计划(2003AA723020)
- 作品数：19 被引量：263H指数：14
- 相关作者：张堃元金志光梁德旺潘瑾孙波更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>
- 二维弯曲等截面管道中的激波串特性研究被引量：20
- 2006年
- 利用Carroll的试验数据验证了数值方法的有效性之后,对二维等截面弯曲管道中激波串的特性进行了数值模拟试验,研究了管道弯曲对激波串的结构与特征长度、壁面沿程静压分布、出口截面马赫数与总压恢复、反压特性等的影响,研究中考虑了不同的进口马赫数和边界层厚度。结果表明,管道弯曲对流动的对称性有着明显影响,当马赫数较高时(如Ma_o=2．45)合适程度的管道弯曲有利改善直管道已有的流动不对称,使激波串长度缩短。管道弯曲能够有效抑制出口压力变化所导致的出口截面马赫数的大幅波动,考虑到低压比时(出口Ma_e＞1)直、弯管道之间总压恢复系数存在明显差距,而当压比较高时(出口Ma_e＜1)两者相当接近,因此亚燃发动机的超声速扩压器可适当使用大曲率以缩短管道的轴向长度。另外,鉴于弯曲管道与直管道内激波串长度之间的明显差异,已有的基于直管道的激波串长度经验公式不能很好地适用于弯曲管道。
- 谭慧俊郭荣伟
- 关键词：等截面激波串进气道隔离段冲压发动机
- 几种超声速非常规压缩系统的研究被引量：7
- 2009年
- 根据斜激波和膨胀波理论,数值计算得到给定非常规压缩型面所形成的弯曲激波型面和壁面静压分布,同Fluent计算结果进行比较。应用Fluent软件,计算了等压力梯度设计非常规曲面压缩二元进气道、常规等熵压缩二元进气道和三楔压缩二元进气道设计点性能。研究结果表明:数值计算得到的弯曲激波型面与Fluent计算结果吻合较好。等压力梯度设计的非常规压缩型面壁面静压均匀上升,有利于防止壁面附面层分离;其压缩面长度比等熵压缩面缩短21.6%,减轻了进气道的重量。
- 潘瑾张堃元王磊
- 关键词：喷气发动机超声速进气道激波构型
- Busemann进气道起动问题初步研究被引量：23
- 2006年
- 为了研究流线跟踪Busemann进气道低马赫数下的起动性能,对设计马赫数Ma1=7,收缩比CR=6的3°截短前后的流线跟踪进气道在Ma=4来流条件下的起动性能进行了无粘数值分析,研究发现：与基准进气道相比,虽然流线跟踪进气道的起动性能显著提高,但它仍不能实现自起动的目标,通过部分切除唇口板的方法将唇口后移,使进气道溢流面积增大,内收缩比减小,并通过逐渐增大切除量的方式,发现3°截短流线跟踪进气道能够自起动的最大参考内收缩比在1.255～1.27之间,并发现在保证该进气道Ma=4自起动的条件下,它在设计状态仍然具有较高的无粘性能.
- 孙波张堃元
- 关键词：起动数值仿真
- 弯曲激波压缩型面的设计及数值分析被引量：18
- 2008年
- 分别采用等压缩角和递增压缩角的小折线构成压缩型面。研究了二维均匀超声来流流过压缩面时的波后超声流场,结果表明,该方法能够形成弯曲激波且波后气流沿流向的壁面静压近似为等压力梯度,其等压力梯度程度取决于各小折线压缩角的配置。采用该方法生成的曲面压缩型面进气道附面层稳定性好,优于常规的平面压缩进气道。与二维常规平面压缩进气道相比,设计工况下,性能相当;非设计工况下,性能优于二维常规平面压缩进气道。
- 潘瑾张堃元金志光
- 关键词：超声速进气道弯曲激波附面层分离数值仿真
- 一种提高后掠侧压式进气道流量系数的有效措施被引量：9
- 2006年
- 在一种双楔顶压、侧板中置的常规后掠侧压式进气道基础上通过减小顶板第二压缩角,引入圆弧压缩面设计了一种具有较高流量系数的进气道。利用Fluent商业计算软件对比研究了该进气道与常规进气道在Ma=6和Ma=4下的流动特征及性能。研究发现,新的改进措施能在几乎不降低进气道总压恢复系数的前提下大幅度提高流量系数:在Ma=6来流条件下,改进后的进气道流量系数为0.87,比常规进气道提高14.5%;在Ma=4来流条件下,流量系数为0.69,提高了19%。
- 金志光张堃元
- 关键词：航空航天推进系统超燃冲压发动机高超声速进气道侧压式进气道数值仿真
- 定几何混压式轴对称超声速进气道气动特性数值仿真和实验验证被引量：31
- 2007年
- 针对一种马赫数为4一级的定几何混压式超声速轴对称进气道进行了数值仿真研究,并和风洞试验结果进行对照,验证了本文所采用计算方法的可靠性。利用CFD方法获得了进气道激波系分布、内通道流场分布和沿程静压分布,并对Ma=4下稳定亚临界状态进行了分析。研究结果表明:①超临界状态下,随着进气道出口反压的提高,结尾激波系向喉道方向移动,结尾激波损失减小,总压恢复系数提高;②迎角的增加对进气道的迎风侧和背风侧影响增大,结尾激波系由对称分布向一边倾斜的趋势增大,背风侧的承受反压能力下降,总压恢复系数随之下降;③随着来流马赫数的增加,激波损失加大,总压恢复系数随之下降,同时由于激波角变小,激波也越靠近外唇罩,溢流减小,流量系数增大,在激波贴口后流量系数基本保持不变;④通道内的静压分布曲线清晰地反映了内通道沿程激波系情况;⑤在大于贴口马赫数工作时,结尾激波系被推出唇口的情况下,由于滑流层作用出现一个类似外压缩式的气动通道,从而存在稳定的亚临界状态。
- 谢旅荣郭荣伟
- 关键词：航空航天推进系统轴对称进气道内流场
- 内压缩通道几何参数对高超声速进气道性能的影响被引量：18
- 2005年
- 用N-S方程模拟了一系列不同收缩比、不同波系配置的内压缩通道内流动,研究了内压收缩通道几何参数对进气道性能的影响,发现对于相同的外压段,内压面积收缩比对进气道内压缩通道温升比、压比和起动性能具有较好的相似规律,且随着内压面积收缩比增加,进气道温升比、压比增加,出口流场畸变下降,起动马赫数增大。通过对相同压比下不同内外压缩比的进气道性能的研究,得到了内外压缩比对进气道效率和起动性能的影响规律,发现压缩程度相同时,进气道效率和起动马赫数均随内外压缩比有先增大后减小再增大的规律。
- 张晓嘉梁德旺
- 关键词：高超声速进气道数值模拟
- 高超侧压式进气道简单唇口调节方案设计被引量：19
- 2008年
- 为最大限度提高侧压式进气道流量系数,在定几何进气道基础上设计了一种唇口可调节的简单变几何方案。唇口设计成前伸的后掠三角形以完全挡住第二溢流窗同时排移侧板分离涡。利用Fluent软件研究了变几何进气道马赫6,马赫4下的气动性能,并与定几何直唇口进气道进行了比较。研究发现,简单的唇口调节措施能在显著改善进气道各项总体性能参数的同时获得更高的流量系数:马赫6设计状态下,可调进气道流量系数达0.93;马赫4非设计状态下,流量系数为0.71,能实现自起动。马赫5.3风洞试验结果表明,高马赫数来流条件下,可调进气道三角形尖唇口对改善下游隔离段内的流动结构具有明显效果。
- 金志光张堃元
- 关键词：超音速冲压喷气发动机进气道风洞实验数值仿真
- 侧压式进气道内部阻力分析被引量：9
- 2007年
- 针对目前对超燃冲压发动机阻力特性的需要,以侧压式进气道为例,分别以内壁面和捕获流管为分析体,对其内部阻力进行分类;以数值模拟为手段,给出了总阻力的大小及各项阻力的分配比例,并分析了进气道几何参数变化对阻力的影响关系。
- 骆晓臣张堃元
- 关键词：侧压式进气道
- 高超声速进气道-隔离段反压引起不起动计算被引量：14
- 2006年
- 对某典型二元高超声速进气道流场进行了数值分析,将不同反压条件下沿程壁面压力分布和实验数据进行了比较,结果表明计算成功、可信,所用计算软件可用于高超声速进气道流动计算。针对反压增加引起的进气道不起动现象,提出了反压引起进气道不起动流动的数值计算方法,解决了直接给定出口反压不能模拟进气道不起动的问题,计算所得进气道不起动时沿程壁面压力分布与实验结果吻合较好。研究发现,在不同反压下隔离段中的平均马赫数和平均压力值,从隔离段进口到激波串波前基本保持不变。当反压过高造成进气道不起动时,进气道进口前形成一道斜激波而不是正激波,波后有很大的分离,形成超声溢流,此时反压降到最大承受反压的一半左右。
- 李博梁德旺
- 关键词：高超声速进气道隔离段反压特性
