影响高超声速进气道起动能力的因素分析

对一系列不同收缩比、不同波系配置的内压缩通道二维流场进行了数值模拟。研究了面积收缩比、飞行高度和来流攻角对高超声速进气道起动性能的影响,提出了进口起动马赫数和来流起动马赫数的概念。研究表明,当进气道收缩比增大时,进气道的进口起动马赫数增大;来流起动马赫数由外压波系强度和进口起动马赫数决定,所以来流攻角变化改变外压波系强度,从而改变来流起动马赫数;随着飞行高度的增加,来流起动马赫数和进口起动马赫数增大,造成这一变化的原因是飞行高度不同,来流雷诺数不同,造成收缩段进口截面附面层厚度不同。

高超声速进气道-隔离段反压引起不起动计算

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。