一种弯曲激波诱导爆震的起爆新方式

斜楔起爆是斜爆震最典型的起爆方式,增大斜楔角度虽然有利于加速起爆,但会导致爆震波过驱度和燃烧室阻力的增加。为兼顾爆震波的快速起爆和燃烧性能,本文利用弯曲激波系统的灵活性,提出了一种S型壁面起爆方式。该方式既利用内凹壁面压缩来流以促进起爆,又利用外凸壁面膨胀来流降低爆震波的过驱度。由于膨胀波作用于起爆区时可能使爆震波熄爆,因此S型壁面起爆方式的转折点设置显得尤为重要。为此,本文基于弯曲特征线法提出了一种快速计算弯曲爆震起爆位置的方法,以便合理地设置S型壁面转折点。研究结果显示,经过优化的S型壁面起爆方案相较于原有方案,平均推力势增益提高了16.5%、平均总压恢复系数提高了8.3%。

基于弯曲激波压缩系统的高超声速进气道反设计研究进展

总结了近十年来弯曲激波压缩研究的主要成果。提出了弯曲激波压缩系统的新概念,即利用特殊设计的楔形弯曲压缩面或空间弯曲压缩面,产生一系列与前缘弱激波相互交汇或叠加的压缩波系,从而使前缘激波弯曲,形成特殊的弯曲激波,它与波后的等熵压缩波来共同完成对气流的压缩。在此基础上,实现了由给定出口气动参数的超声速内流道反设计,实现了由给定压缩面压力分布和给定压缩面马赫数分布要求的型面反设计,实现了由给定激波波面的压缩型面反设计。研究证明,弯曲压缩面-弯曲激波压缩系统具有良好的综合气动性能,为高性能高超声速进气系统的气动设计提供了一种全新的设计方法。

高超声速进气道曲面压缩技术综述

高超声速曲面压缩系统能够同时利用弯曲激波和等熵波压缩来流,具有良好的综合性能,本文简要回顾了相关研究取得的成果,分析了这种新型压缩方式的流动特征,总结了基于曲面压缩概念提出的多种流场设计方法,重点介绍了其中根据出口截面或壁面上气动参数实现的流场反设计以及在高超声速进气道设计中的应用研究,同时指出了三维流场的反设计、粘性条件下的反设计等有待深入研究的问题。