矩形内喷管塞式喷管的数值计算与实验研究

为了了解内喷管为二维矩型的塞式喷管性能,设计了一个二单元的实验塞式喷管,并对模型进行了数值模拟和实验研究。数值模拟采用无波动、无自由函数耗散(NND)差分格式求解三维NS方程,利用空气冷流实验方法评价了喷管性能。研究模型的内喷管喉部面积为4×60mm2,内喷管面积比为4,总面积比为24.05,设计压力比为500。计算得到了正确的流场结构和塞锥表面压强分布,结果与实验数据吻合很好,效率数值最大相差1%。模型的性能也比较理想:最大的推力系数效率为0.995,同钟型喷管相比,具有很好的高度补偿能力:从地面到高空,推力系数效率在0.97～0.995之间变化。不同压强比下全锥塞式喷管的塞锥表面压强分布规律,可以作为研究截短型塞式喷管塞锥压强分布的基础。

塞锥截短对塞式喷管性能影响的实验

为了研究塞锥截短对塞式喷管性能的影响，对截短率为80％、40％、30％和20％的塞式喷管进行了冷流实验．介绍了实验系统的组成和推力测量方式，得到了不同塞锥截短率的推力系数效率的高度特性曲线．实验结果表明：截短率越小，效率越低，不同截短率的效率差别随着压强比的增加而减小；随着截短率增大，截短率对效率的影响程度逐渐降低．截短率太小，性能损失较大；截短率太大，塞锥的尺寸增大，而性能提高却不明显．通常的取值范围是30％～40％．