高超声速杆-盘-自耦合冲压横向射流概念的减阻防热数值模拟

对高超声速杆-盘-自耦合冲压横向射流构型的减阻防热效果进行数值模拟。相比单纯减阻杆-气动盘,杆-盘-自耦合冲压横向射流构型将剪切层推离壁面,扩大了靠近钝体的回流区,并将分离激波推离减阻杆,再附激波强度明显减弱,组合构型减阻防热特性显著提高。研究了杆-盘-自耦合冲压横向射流构型的减阻防热机理,并研究了不同参数对减阻防热效果的影响:在研究范围内,侧向排气口角度从30°增加到90°,减阻防热效果不断提升,但是当侧向排气角度从90°增加到120°,减阻防热效果略有降低。对于侧向多排气口,第二侧向排气口距离钝体壁面越远,减阻防热性能越好。在研究范围内,减阻防热效果最好的构型,与同参数减阻杆-气动盘构型相比,钝体壁面斯坦顿数峰值降低39.7%,构型阻力系数降低19.3%。