应用TVD格式研究冲压增程弹丸进气道复杂流场

基于固体火箭冲压发动机增程弹丸超音速进气道 ,应用二阶隐式TVD格式对进气道内流场进行了数值模拟 ,得到了不同出口反压条件下 ,超音速进气道流场复杂的波系结构 ,分析了出口反压对进气道启动性能的影响 .结果表明 ,出口反压显著影响着进气道性能 ,反压过高或过低都将导致进气道不启动 。

冲压增程弹丸进气道复杂湍流流场数值仿真

应用二阶隐式TVD格式对固体火箭冲压发动机增程弹丸超音速进气道内部湍流流场进行了数值仿真。通过对交叉楔面超音速湍流流场数值仿真结果分析,并与实验结果比较,显示该算法和编制的程序是可靠的,能够准确仿真具有激波—激波、激波—边界层相互作用的复杂湍流流场。通过数值仿真得到了不同出口反压条件下超音速进气道湍流流场复杂的波系结构,并分析了流场的发展过程和出口反压对进气道性能的影响,为今后进一步深入研究提供了理论基础。

高速旋转冲压增程弹用进气道复杂流场数值模拟

采用块结构网格与二阶精度流场分区求解技术,对高速旋转、含侧向支柱冲压增程弹丸进气道内外复杂流场进行了数值模拟,得到了高速旋转工况下对应于不同来流马赫数和攻角,以及临界工况时超音速进气道内外流场复杂的波系结构。在旋转工况下,进气道流场结构与不旋转时相似,但旋转速度以及攻角的存在对冲压发动机进气道的总体性能产生了负面影响,进气道总压恢复系数和动能系数均有所降低,而流场畸变指数则显著增大;冲压发动机进气道在较低马赫数工作时的综合性能优于在较高马赫数工作时的综合性能。

冲压增程弹用进气道试验与数值研究

对某冲压增程弹用超声速双锥进气道流场特性进行研究,在风洞试验中得到合理的流场结构图谱及试验数据。采用块结构网格与二阶精度流场分区求解技术,对该超声速进气道内外流场进行数值研究。通过数值模拟得到了对应于不同出口反压和攻角情况下,超声速进气道内外粘性流场复杂的波系结构,分析了进气道内外流场的形成过程。结果表明:数值模拟得到的流场结构波系图与风洞试验纹影图一致,并且进气道扩压段静压分布以及进气道出口位置的总压分布与试验结果基本一致。

转速对高速旋转冲压增程弹用进气道影响数值模拟

结合分区对接网格技术以及二阶精度区域分解算法,对高速旋转、含侧向支柱冲压增程弹丸进气道内外复杂流场进行了数值模拟。得到了高速旋转工况下对应于不同来流攻角和旋转角速度,临界工况时,超声速进气道内外流场复杂的波系结构。随着旋转角速度的提高,进气道总压恢复系数和动能效率均有所降低,而流场畸变指数则显著增大。特别是当转速达到20 kr/m in,进气道总压恢复系数和动能效率下降趋势以及流场畸变指数增大趋势更明显。攻角的存在对冲压发动机进气道的总体性能产生了负面影响。

侧向支柱对高速旋转冲压增程弹用进气道影响的数值模拟

采用块结构网格与二阶精度流场分区求解技术,对高速旋转含侧向支柱双锥外压轴对称冲压增程弹丸进气道内外复杂流场进行了数值模拟。通过数值模拟得到了对应于不同旋转角速度、不同侧向支柱形状以及不同来流攻角情况下,临界工况时超声速进气道内外粘性流场复杂的波系结构。当高速旋转进气道扩压段有侧向支柱存在时,进气道总压恢复系数和动能系数均有所降低,而流场畸变指数则增大明显。随着转速和攻角的增大,进气道综合性能均有所降低。数值结果显示,采用菱形截面的侧向支柱形状的进气道性能最优。

冲压增程弹丸进气道内外流场分区数值模拟

采用二阶隐式TVD格式,结合区域分解算法对固体火箭冲压发动机增程弹丸超音速进气道内外复杂流场进行了数值模拟。通过对Emery问题的算例分析验证了文中所采用的算法和编制的程序是可靠的,能够准确预报相关流场流动规律。最后,通过数值模拟得到了不同来流马赫数以及不同出口反压条件下超音速进气道流场复杂的波系结构,分析了来流马赫数和出口反压对进气道性能的影响。为进一步深入研究超音速进气道内外复杂流场提供了可靠手段。

含侧向支柱冲压增程弹用进气道复杂流场数值模拟

采用块结构网格与二阶精度流场分区求解技术,对含侧向支柱冲压增程弹丸进气道内外复杂流场进行了数值模拟。通过数值模拟得到了对应于不同来流马赫数和攻角情况下,临界工况时,超声速进气道内外粘性流场复杂的波系结构。当进气道扩压段有侧向支柱存在时,进气道总压恢复系数和动能系数均有所降低,而流场畸变指数则显著增大。由于攻角的存在,进气道总压恢复系数和动能系数均有所降低,而流场畸变指数则明显增大。

质量加入影响固体燃料冲压发动机统一内流场的三维数值计算

利用三维隐式有限体积 TVD格式求解 N- S/Euler方程组数值模拟固体燃料冲压发动机 (SFRJ)突扩燃烧室、补燃室和喷管的统一内流场 ,比较研究了从亚音速到跨音速到超音速的整个工作过程中质量加入对流场内部结构的影响 ,并与试验进行对比研究 。

固体燃料冲压发动机稳定燃烧机理研究

利用三维有限体积TVD格式求解N-S/Euler方程组数值模拟固体燃料冲压发动机(SFRJ)突扩燃烧室、补燃室和喷管的统一内流场，研究了从亚声速、跨声速到超声速的整个工作过程，定量计算了发动机内流参数分布，初步揭示了SFRJ内复杂而稳定的工作机理，对于进一步研究该类发动机的流量及工作特性有重要意义。