内乘波式进气道与典型侧压式进气道的性能对比

采用流线追踪技术,基于一种有利于均匀性的基本流场,按内乘波式进气道设计方法生成了一个来流马赫数6.0且进出口形状均为矩形的内乘波式进气道。其设计马赫数、迎风面形状等因素均参照某典型侧压式进气道选取,以便与之对比。CFD计算结果给出了设计状态下该内乘波式进气道与某典型侧压式进气道的流量系数、总压恢复、动能效率等主要性能指标,发现该内乘波式进气道的各项性能参数均略优于侧压式进气道。在非设计马赫数、攻角、侧滑等非设计状态下类似的性能对比研究表明,该内乘波式进气道不仅在设计状态下可捕获98%的来流,而且在各非设计状态下也可捕获91%以上的来流,流量捕获性能优势明显。以上结果证实:实现三维压缩与激波贴口的内乘波式进气道是一种高性能的定几何进气道方案。

典型二元高超声速进气道与侧压式进气道的性能比较

在相同的约束条件下运用高超声速进气道已有的相关设计方法设计了两类典型的二元进气道与侧压式进气道,利用数值模拟手段对两类进气道的流场结构和总体性能开展了对比研究.研究发现,二元进气道出口流场畸变较小,流场均匀性优于侧压式进气道;二元进气道流量系数对飞行马赫数的敏感程度远高于侧压式进气道;设计点,二元进气道性能优于侧压式进气道.非设计点,尤其在接力状态下,侧压式进气道性能突出;侧压式进气道阻力特性优于二元进气道,而二元进气道的前体升力则高于侧压式进气道.

高超侧压式进气道高焓脉冲风洞实验

为验证一种双楔顶压、侧板中置的侧压式进气道基本性能,设计了一套进口面积为110mm×91mm的双流道试验模型,并在300mm马赫数6的高焓脉冲风洞中进行了吹风实验。实验测量了进气道和隔离段内的沿程静压分布和隔离段进出口截面的皮托压力分布,分析了进气道内的典型流场特征,获得了进气道的基本性能参数,并以马赫数的测量为例阐述了流场不均匀性对测量结果可能造成的影响。实验结果表明,马赫数6来流条件下,该侧压式进气道流量系数为0.83,隔离段出口平均马赫数为2.57,总压恢复系数为0.296,增压比为23.7,表明这种侧压式进气道的气动布局方式能够获得较好的总体性能。

高超声速侧压式模型进气道不起动特性分析

对某典型高超声速侧压式进气道三维流场进行了数值分析 ,就壁面压力分布、波系结构和近壁流谱图与实验结果进行了比较 ,计算反映了流动的基本特征。分析了在不同来流马赫数下的流动特征 ,随着来流马赫数的减小 ,激波角增大 ,压缩波在通道内的反射次数增加 ,而强度逐渐减弱 ,总压恢复系数逐渐增大。当马赫数减小到一定数值时 ,在等直隔离段入口出现喉道截面 ,进一步减小来流马赫数 ,流量阻塞 ,引起压力升高 ,波系向进口方向移动 ,波后出现亚声速流场 ,进气道不起动。同时还发现当不起动现象发生时 ,由于波后分离包的存在 ,在进气道的进口前形成向后倾斜的激波而不是正激波。本文还提出了一种确定不起动马赫数的方法。

带前体压缩的前掠侧压式进气道实验及数值研究

为提高侧压式进气道流量系数,设计了一种前机身顶压与侧压相结合的前掠侧压式进气道,在马赫5.3小高超风洞中完成吹风实验,并用FLUENT软件对进气道流场进行了数值模拟,分析了主要流动特征,获得了进气道基本性能。实验结果表明,马赫5.3设计状态下,这种前掠侧压式进气道的流量系数可以达到0.85以上,比一般后掠进气道提高20%左右。通过数值及实验研究发现,进气道下游隔离段内由于上下壁面的巨大压差导致顶板对称面两侧出现对涡,涡面将隔离段内的流动分为高速高能区与低速低能区两种流动。

内乘波式进气道与内型侧压式进气道性能分析(英文)

采用内乘波进气道技术设计了一个马赫数6进出口均为矩形的高超声速进气道。设计基于一种优于传统方案的基本流场(ICFC型),使用流面追踪和激波切割方法生成进气道三维造型。为了开展对比研究,选择了典型的侧压式进气道为参照,本文进气道设计马赫数、进口形状、收缩比等都与该侧压式进气道相同。数值模拟结果表明,内乘波式进气道的各项性能参数都不低于侧压式,多数性能(如流量捕获系数、总压恢复系数、动能效率等)比侧压式都有提高。对比设计工况的性能分析也显示内乘波式进气道性能明显优于侧压式,且在所考察的各工况下都能捕获超过91%的来流。研究证明了有效利用三维压缩来进行特定设计的内乘波式进气道是一种性能优秀的定几何高超声速进气道,尤其在改善流量捕获能力方面特别突出。

可变内收缩比侧压式进气道自起动性能

为了寻求一种实现进气道自起动的方法,在数值模拟结果的前提下,开展了可移动唇口板的侧压式进气道自起动特性风洞实验。数值模拟结果发现,在侧压式进气道唇口板逐级后移和前伸过程中,存在起动迟滞现象。通过移动唇口板减小内收缩比,侧压式进气道能够实现自起动。实验结果表明:在来流Ma3.85条件下,唇口板后移时,该模型侧压式进气道自起动内收缩比在1.24至1.28之间,对于已起动的侧压式进气道,唇口板前伸到内收缩比为Ric=1.33,该进气道仍起动。

侧压式进气道内部阻力分析

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。

一种提高后掠侧压式进气道流量系数的有效措施

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%。

唇口对侧压式高超声速进气道及等直隔离段影响的数值分析

用N-S方程和RNGk-ε紊流模型计算了RBCC用侧压式高超音速进气道及等直隔离段三维内流场,重点分析了唇口位置对来流Ma=6流场的影响,并分析了有关的现象。结果表明:唇口位置前移使得出口截面上气流的均匀程度、对气流的压缩程度、唇口激波的强度、进气道的流量捕获率和总压恢复系数等都比唇口位置的情况更大,而在喉部时介于二者之间。

侧压式进气道附加阻力分析

以侧压式进气道的附加阻力特性为研究对象,以流线跟踪得到的捕获流管为分析体,讨论进气道不同几何设计参数下喉道截面前捕获流管的阻力特性;以数值模拟为手段,分析了附加阻力作用表面的形状和变化特征,讨论了侧压式进气道流线偏转导致溢流的机理,给出了进气道几何参数变化对附加阻力的影响关系。研究发现,唇口前的溢流会产生"附加推力"而不是通常情况的附加阻力;附加推力随收缩比增加而增加,大小和流管作用的摩擦阻力处于同一水平。

侧压式进气道自起动数值模拟

本文采用加速的方法,数值模拟了侧压式进气道自起动现象。研究结果表明低马赫数不起动的侧压式进气道通过加速可以实现自起动,此时的侧压式进气道流场总体性能与直接起动的进气道流场总体性能存在差异,使得直接起动的进气道有较高的总压恢复。

侧压式超燃进气道流场特性研究

应用表面油流和压力测量技术,结合数值模拟方法研究了超燃冲压发动机侧压式进气道无支板和有支板两种典型工况的基本流动特性．结果表明:由侧壁诱发的后掠激波与底板边界层相互作用,形成一对逆向旋转的漩涡,该漩涡在下游不断发展并偏离底板,在出口截面形成一个低马赫数低总压区;支板的引入增加了压缩率,但同时导致底板与侧壁边界层严重分离,使进气道性能偏离设计工况．

侧向收缩比对RBCC侧压式进气道起动性能的影响

低来流马赫数时,侧向压缩将是RBCC发动机进气道的主要压缩形式。文中开展了侧向收缩比对RBCC侧压式进气道起动性能的影响研究。采用数值模拟方法获得了进气道的流场分布和性能参数。结果发现,不同侧向收缩比的进气道在起动过程中都伴随着流场结构的突变,且该突变和总压恢复系数的突然增加是同步的,这种同步性对应的来流马赫数就是进气道的起动马赫数。对于RBCC侧压式进气道,需权衡利弊,选取大小合适的侧向收缩比。

非均匀流等压比变后掠角高超侧压式进气道研究

通过理论分析和风洞实验，对工作在前体附面层内的侧压式进气道，研究了等激波压比和等溢流角前提下侧压缩面的设计方法，分析了６种不同的侧压缩型面在４种来流附面层中，波后压力沿高度的变化规律和溢流角的变化规律。研究发现，采用部分圆弧加直线为前缘。四次曲线为斜面后缘型线的侧压缩面，在４种非均匀来流下的特性较好。马赫５．３的非均匀流风洞实验结果表明，等压比和等溢流角设计的侧压式进气道较通常的直前缘侧压式进气道，在非均匀来流中喉道截面马赫数分布均匀度好。

类咽式进气道与典型侧压式进气道性能对比研究

针对火箭基组合循环发动机(Rocket Based Combined Cycle,RBCC)对进气道的大空域、宽速域、高性能设计需求,在相同约束条件下设计了矩形截面类咽式进气道和典型侧压式进气道,采用数值仿真的方法对两种进气道的流动特征、速度特性、攻角特性和阻力特性进行了对比研究。结果表明两种进气道内均存在扫掠激波-边界层相互干扰,类咽式进气道流场特征呈现出左右结构而侧压式进气道为上下结构;在不同来流条件下,类咽式进气道在流量捕获能力和降低溢流阻力上均有明显优势。可为宽范围高性能进气道的设计提供一定参考。

试论侧压式电梯底坑缓冲装置设计

随着我国的经济迅速发展,人们对电梯的应用需求也在加大,各大商场以及企业和高档小区中都应用了电梯,为保障电梯使用的安全,就要在设计的环节注重其质量的控制。侧压式的电梯设计中,对于电梯的底坑缓冲装置的设计是比较关键的内容,本文主要结合实际的电梯使用现状,对侧压式电梯底坑缓冲装置及其相关的理论进行详细研究。

侧压式中频弯管机的控制系统

通常可编程控制器(PC)与电液比例阀都是只能用作开环系统而不能用作闭环系统的控制元件。本文通过对侧压式中频弯管机控制系统的分析,说明了只要经过适当的组合,这两种控制元件也可以用于闭环系统。

移动唇口变收缩比侧压式进气道反压特性和自起动性能

在来流马赫数为3.85条件下,开展了移动唇口可变收缩比侧压式进气道反压特性和自起动性能风洞实验.研究了不同内收缩比条件下,侧压式进气道抗反压性能和起动性能.实验结果表明:在正常工作条件下,侧压式进气道内收缩比大小影响其抗反压能力,内收缩比1.19的侧压式进气道能抗23.42倍反压,内收缩比1.24的侧压式进气道能抗26.44倍反压,内收缩比较大的进气道抗反压能力强;不能自起动的侧压式进气道,通过移动唇口减小其内收缩比,可以顺利实现自起动.

马赫数4～7的高超侧压式进气道气动设计与性能

对巡航马赫数为7、转级马赫数为4的宽范围侧压式进气道进行了设计,讨论了主要设计参数的选取原则,给出了一种曲面压缩的高性能侧压式进气道设计方案,并利用数值仿真手段对其流场结构及性能进行了研究.结果表明,所设计的侧压式进气道在马赫数Ma=4时的流量系数达到0.753,最大正攻角可达6°以上.Ma=6时,流量系数达到0.945,隔离段出口总压恢复系数为0.504.Ma=7时,总压恢复系数为0.388;随攻角增加,进气道捕获流量几乎线性增加,流场畸变有所减小,但总压恢复系数加速下降;随侧滑角增加,总压恢复系数下降剧烈,流量系数变化不大.研究还发现,进气道下游的三维隔离段其上下壁面压差导致隔离段底部形成"对涡"流动,显著加大了流场畸变,这是各类三维隔离段的典型流动特征.