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高外压缩比的高超声速内乘波进气道设计 被引量:1
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作者 黄慧慧 黄国平 +1 位作者 俞宗汉 乔文友 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1233-1237,共5页
为了提高内乘波式进气道的起动性能,扩大其稳定工作的马赫数范围,以得到一种高外压缩比例的高超声速进气道,在ICFC二维基本流场的基础上进行改进,提高流场的外压缩比例,减小流场长度,并基于改进后的基本流场生成内乘波式进气道。数值模... 为了提高内乘波式进气道的起动性能,扩大其稳定工作的马赫数范围,以得到一种高外压缩比例的高超声速进气道,在ICFC二维基本流场的基础上进行改进,提高流场的外压缩比例,减小流场长度,并基于改进后的基本流场生成内乘波式进气道。数值模拟结果表明:在来流马赫数6的设计状态,该进气道保持了内乘波式进气道的优点:流量捕获能力强(流量系数99.94%),显著减弱外流阻力等;较基于原ICFC流场得到的进气道,该高外压缩比的进气道长度更短,且性能略有提升(出口马赫数为2.78时总压恢复系数为0.459),能在马赫数3.8~6范围内起动工作,较原进气道具有更佳的低马赫数起动能力。 展开更多
关键词 ICFC流场 内乘波进气道 数值模拟
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一种新型内乘波式进气道初步研究 被引量:41
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作者 尤延铖 梁德旺 黄国平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期252-256,共5页
提出了内乘波式进气道的设计概念。该进气道以内收缩锥轴对称流场为基础,采用流线追踪技术并截取激波面生成。它具有设计状态流量捕获能力强;三维压缩效率高;波系结构简单且无复杂角部流动,流动损失小等特点。采用该概念设计了来流马赫... 提出了内乘波式进气道的设计概念。该进气道以内收缩锥轴对称流场为基础,采用流线追踪技术并截取激波面生成。它具有设计状态流量捕获能力强;三维压缩效率高;波系结构简单且无复杂角部流动,流动损失小等特点。采用该概念设计了来流马赫数6的内乘波式进气道,CFD计算结果显示:粘性对该类进气道设计具有较大影响,附面层的发展会使按无粘条件设计的进气道性能有所下降。尽管还没有进行粘性修正,在相同设计马赫数条件下,内乘波式进气道压比、流量系数和总压恢复系数等性能高于某典型侧压式进气道。 展开更多
关键词 高超声速 内乘波进气道^+ 设计
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内乘波式进气道与典型侧压式进气道的性能对比 被引量:9
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作者 朱呈祥 黄国平 +1 位作者 尤延铖 周淼 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期151-158,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 高超声速进气道 内乘波进气道 侧压式进气道 流量捕获+ 总压恢复+
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内乘波式进气道内收缩基本流场研究 被引量:32
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作者 尤延铖 梁德旺 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期203-207,共5页
内收缩基本流场的设计直接决定了内乘波式进气道最终性能。编制二维轴对称特征线法程序,实现了来流马赫数6条件下的内收缩锥基本流场计算。提出以两道曲激波将内收缩锥流场划分为三个区域,反射激波与基本流场的交点所在平面流量平均参... 内收缩基本流场的设计直接决定了内乘波式进气道最终性能。编制二维轴对称特征线法程序,实现了来流马赫数6条件下的内收缩锥基本流场计算。提出以两道曲激波将内收缩锥流场划分为三个区域,反射激波与基本流场的交点所在平面流量平均参数作为内收缩锥基本流场的性能评价参数。分析发现,内收缩锥基本流场流动特征与平面二维流动和外锥流动存在显著不同,该类流场流动损失与二维平面流动相当,但压缩能力强。内锥角、中心体半径比两个几何参数对流场性能的影响具有相似规律,给出了相应表达式,从而为内乘波式进气道的设计提供了依据。 展开更多
关键词 高超声速 内乘波进气道 内收缩基本流场 特征线法
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逆向泄流槽在三维内乘波式进气道中的应用
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作者 潘成剑 李怡庆 +1 位作者 安平 尤延铖 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2013年第6期40-45,34,共7页
采用逆向开槽技术,对三维内乘波式高超声速进气道的低马赫数起动和抗反压能力进行研究,提出了逆向直泄流槽和逆向倒角泄流槽两种方案。数值研究结果表明:逆向泄流槽在三维内乘波式进气道自起动和抗反压过程中起到气动开关作用。进气道... 采用逆向开槽技术,对三维内乘波式高超声速进气道的低马赫数起动和抗反压能力进行研究,提出了逆向直泄流槽和逆向倒角泄流槽两种方案。数值研究结果表明:逆向泄流槽在三维内乘波式进气道自起动和抗反压过程中起到气动开关作用。进气道不起动或反压过高时,泄流槽处于开启状态;进气道起动后,泄流槽接近气动关闭状态,对进气道总体性能影响较小。两种逆向泄流槽都拓宽了三维内乘波式进气道的低马赫数起动范围,提高了进气道的抗反压能力。其中,逆向倒角泄流槽比逆向直泄流槽具有更宽的低马赫数起动范围和更强的抗反压能力。 展开更多
关键词 逆向泄流槽 内乘波进气道 自起动 抗反压 高超声速 数值模拟
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弹用内乘波式进气道起动性能研究 被引量:1
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作者 周淼 黄国平 +1 位作者 朱呈祥 尤延铖 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期818-827,共10页
为弄清内乘波式进气道在低马赫数状态下的流动特征,分析影响内乘波式进气道起动能力的因素,研究与弹体匹配设计的内乘波式进气道的起动问题。首先基于一种有利于出口均匀性的基本流场,采用流线追踪技术,设计了来流马赫数为4.0且进出口... 为弄清内乘波式进气道在低马赫数状态下的流动特征,分析影响内乘波式进气道起动能力的因素,研究与弹体匹配设计的内乘波式进气道的起动问题。首先基于一种有利于出口均匀性的基本流场,采用流线追踪技术,设计了来流马赫数为4.0且进出口形状适应弹体安装要求的双模块弹用内乘波式进气道;此后,采用计算流体力学(CFD)方法获得了低马赫数下进气道的三维波系结构和流动特征。研究表明,进气道溢流口位置是影响内乘波进气道起动能力的重要因素:在溢流口位置由两侧改至最下端后,起动马赫数由3.6下降为3.3;采用单模块方案,溢流口设置在下端后,起动马赫数下降为3.25。此外,设计内乘波式进气道基本流场也对起动性能有影响:设计出口马赫数不变,双模块方案下,入口气流偏转角每增大2°,起动马赫数约下降0.1;单模块方案下,提高入口气流偏转角最大可使起动马赫数下降为3.1;进气道内收缩比对起动能力的影响体现在入口气流偏转角不变时,进气道起动能力仅取决于内收缩比,设计出口马赫数每增加0.2,起动马赫数约减小0.2。研究所分析的各个弹用内乘波式进气道在设计条件下均可捕获99%的来流,在扩大了工作马赫数范围的同时,保持了高流量捕获性能和高总压恢复系数的优势。 展开更多
关键词 内乘波进气道 弹用 起动性能 计算流体力学 流量捕获
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内乘波式内并联TBCC进气道变几何规律优化分析
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作者 乐婷 黄国平 黄慧慧 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2583-2587,共5页
为利用内收缩进气道在流量捕获、高性能压缩等方面的优势,积极探索基于内收缩式TBCC进气道设计技术是当前高速推进系统的前沿方向。本文基于自主提出的内乘波式进气道技术,研究了内乘波式TBCC进气道变几何技术。为保证变几何作动时进气... 为利用内收缩进气道在流量捕获、高性能压缩等方面的优势,积极探索基于内收缩式TBCC进气道设计技术是当前高速推进系统的前沿方向。本文基于自主提出的内乘波式进气道技术,研究了内乘波式TBCC进气道变几何技术。为保证变几何作动时进气道气流密封,同时减小密封板对进气道等熵波系的影响,采用对称面带二元过渡板的内乘波进气道作为TBCC基础型面。根据TBCC变几何方案,随马赫数变化进气道进行变几何作动,得到了变几何参数随来流马赫数变化的拟合公式,为各马赫数下变几何作动提供参考和依据.数值模拟结果表明:在工作马赫数2.0~4.0范围内,变几何进气道均能成功起动,流量系数在0.86以上,喉道总压恢复系数在0.77~0.93之间,气动性能良好。 展开更多
关键词 涡轮基组合循环 内乘波进气道 变几何规律 数值模拟
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基于内乘波概念的TBCC进气道过渡模态研究 被引量:7
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作者 左逢源 黄国平 +1 位作者 陈杰 唐伟员 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期274-278,共5页
TBCC(涡轮基组合循环)在过渡模态的工作,是这种新型高速动力系统的关键问题。本文针对基于内乘波概念的内并联式TBCC进气道进行了其过渡模态流场的研究。首先,应用本团队自主提出的内乘波式进气道设计概念,提出一种新型TBCC进气道设计... TBCC(涡轮基组合循环)在过渡模态的工作,是这种新型高速动力系统的关键问题。本文针对基于内乘波概念的内并联式TBCC进气道进行了其过渡模态流场的研究。首先,应用本团队自主提出的内乘波式进气道设计概念,提出一种新型TBCC进气道设计方案。然后,验证了其在设计马赫数4.0下实现全流量捕获,在模态转换时,分流板的分流是有效的。针对其在过渡模态马赫数2.5的性能,通过基于数值模拟的设计参数分析,发现在内参考收缩比为3.11时进气道流通面积合适可实现自起动、且综合性能较优。研究还发现,分流板偏转角度范围越小,分流段流动越好、通流出口总压恢复系数也越高。 展开更多
关键词 涡轮基组合循环 内乘波进气道 变几何方案 过渡模态
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高超声速飞行器机体/推进气动布局一体化设计技术研究现状 被引量:8
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作者 向先宏 钱战森 《航空科学技术》 2015年第10期44-52,共9页
对高超声速飞行器机体/推进一体化设计方法按照机体外压缩波系和推进系统外压缩波系之间的相互关系进行了对比分类和论述,总结分析了其国内外研究现状、存在的主要问题及发展趋势。同时针对常规一体化设计方法存在抬头力矩过大、边界层... 对高超声速飞行器机体/推进一体化设计方法按照机体外压缩波系和推进系统外压缩波系之间的相互关系进行了对比分类和论述,总结分析了其国内外研究现状、存在的主要问题及发展趋势。同时针对常规一体化设计方法存在抬头力矩过大、边界层吞入严重以及由于前体压缩波系与进气道外压缩波系之间的不利干扰等因素导致不同工况下升阻比、俯仰力矩等气动特性变化过于敏感等主要问题,重点阐述了一种能有效结合高升阻比乘波机体气动布局和高性能三维内乘波进气道设计特点、内外流分离设计的无/弱干涉新型一体化布局设计方法,为后续高超声速一体化研究提供参考。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 一体化设计 乘波机体 三维内乘波进气道 内外流无干涉
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ANALYSIS OF INTERNAL WAVERIDER INLET AND TYPICAL SIDEWALL COMPRESSION INLET PERFORMANCE 被引量:4
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作者 黄国平 朱呈祥 +1 位作者 尤延铖 周淼 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2011年第1期120-128,共9页
A new internal waverider inlet with a rectangular shape of entrance and exit in front view is designed at Ma=6.0.The design is based on a better basic flowfield ICFC than traditional one and derived with the technolog... A new internal waverider inlet with a rectangular shape of entrance and exit in front view is designed at Ma=6.0.The design is based on a better basic flowfield ICFC than traditional one and derived with the technology of stream tracing and shock cutting.Comparison between the newly designed inlet and a typical sidewall compression inlet is given.The design Mach number and entrance shape of this new inlet are chosen according to the sidewall compression inlet.Numerical results show that most of the performance parameters of the internal waverider inlet are a bit higher than the sidewall inlet,such as the flow capture coefficient,total pressure recovery and the kinetic efficiency.The performances of these two inlets at off-design points are compared.The internal waverider inlet can capture more than 91% of incoming flow under all simulated conditions.Results show that internal waverider inlet using 3-D compression and high flow capture coefficient is a kind of fixed-geometry inlet with better performance. 展开更多
关键词 HYPERSONIC PERFORMANCE internal waverider inlet sidewall compression inlet
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