S弯收扩喷管流动特性数值研究

为了研究S弯收扩喷管的流动机理,数值模拟了不同喷管落压比(NPR)和S形收敛管道出口面积比(A_(72)/A_(8))对S弯收扩喷管内流动的影响。结果表明:当S弯收扩喷管处于高度过膨胀状态时,随着NPR升高,非对称分离逐渐转变为对称分离,λ型激波转变为马赫盘结构,气动性能下降,推力矢量角减小;随着NPR继续上升,激波从喷管内移动到喷管出口边缘,并逐渐转变为膨胀波,气动性能上升,推力矢量角减小至0°后保持不变。在完全遮挡高温部件的低可探测准则的约束下,出口面积比A_(72)/A_(8)的变化主要对S弯收扩喷管收敛段的流动特性产生显著影响,体现在S弯收扩喷管内的局部加速及二次流分布。S弯收扩喷管的气动性能随着A_(72)/A_(8)增大而提高,但当A72/A8增大至1.8时,第一弯管道出口上壁面发生流动分离,气动性能显著下降。

分离流状态下单边膨胀喷管内激波反射特性

在单边膨胀喷管(SERN)内流动分离状态下,综合采用试验和数值模拟手段对喷管内激波反射特性进行研究,分析了单边膨胀喷管内激波反射结构,对比了不同激波反射模式下的流动分离特性。结果表明:喷管落压比(NPR)由3.06向5.07变化的过程中,喷管内激波反射由马赫反射(MR)向规则反射(RR)转换,喷管上、下壁面非对称导致MR具有明显非对称特征;通过激波极曲线理论分析非对称MR形成机制,马赫杆上游垂直流向方向的压力梯度是非对称MR形成的根源;振荡NPR条件下,在一个完整周期内,激波反射未出现明显迟滞现象,但激波运动位置变化存在明显的迟滞效应,NPR上升下降过程中激波位置的差量随振荡频率增大而增大,较低(或较高)频振荡NPR条件下激波位置振荡幅值较大(或较小)。

喷管模型试验器六分量天平校准技术

为了提高喷管内流试验台六分量测力天平的静态和动态校准的精度和准度,采用了理论计算与标模试验相结合的方法,开展了天平校准技术研究.对静校的原始数据进行1次项与3次项对比分析,得出了天平在安装、调试阶段的经验模型,重复性标模试验表明完善的数据处理方法可以极大地提高天平动校精度和准度,试验结果与四分量天平比较,证明了天平性能的可靠性以及以喷管落压比为基准修正测力系统附加力、附加力矩的正确性.该六分量天平校准方法可对其他多分量测力系统的校准提供参考.