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《級間熱分離噴流干擾特性數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2011年第3期導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)No。3鋤ll總筇313期MISSII。ESANDSPACEVEHICLESSumNo．313文章編號：1004—7182(2010)03．0020．05級間熱分離噴流干擾特性數(shù)值模擬王常悅，朱廣生，馬友林(北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京，100076)摘要：采用數(shù)值手段研究級問熱分離過程中噴流對二子級流場的干擾特性，并與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析。研究結(jié)果表明：噴流使二子級尾段邊界層發(fā)生分離，分離區(qū)內(nèi)壓力升高；有攻角后，背風(fēng)分離區(qū)范圍增大，分離點(diǎn)前移，迎風(fēng)面規(guī)律與之相反；基-t-不N的質(zhì)心位置，噴流干擾對二子級縱
2、向穩(wěn)定性有不同程度的改變，對二子級的飛行起控有較大影響。關(guān)鍵詞：級間分離；噴流干擾；氣動特性中圖分類號：V43文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ANumericalSimulationofJetInteractionCharacteristicsDuringStageSeparationWangChangyue，ZhuGuangsheng，MaYoulin(BeijingInstituteofSpaceSystemEngineering，Beijing，100076)Abstract：Thecharacteristicsofthejetinteraction0nth
3、esecondstage’Sflowconditionsduringstage-separation，aleinvestigatedwithnumericalmethod，comparingwiththewindtunnelexperimentresults．Thejetinteractionresultsinboundarylayerseparationonthesecondstagetailandpressureincreaseattheseparationregion．Theangleofattackenlargestheseparati
4、onregionandmovestheseparationpointforwardontheleeward，whichisoftheoppositestatusonthewindward．Basedondifferentpositionsofthecenterofmass，jetinteractionhasdifferentinfluencesontheupperstagelongitudinalstability,whichhaslargerimpactsontheflightattitudecontrolKeyWords：Stagesepa
5、ration；Jetinteraction；Aerod)，namiccharacteristicsO引言在中低空級間熱分離過程中，二級發(fā)動機(jī)噴流受到級間段結(jié)構(gòu)的阻擋從排焰孔和分離縫隙排出，與外流相互作用后形成復(fù)雜的干擾流場，對兩級氣動特性影響嚴(yán)重，特別是繼續(xù)飛行的二子級將受到不可忽視的干擾力、干擾力矩?。過去一般采用保守設(shè)計(jì)，致使二級起控時(shí)給出了過大的姿態(tài)偏差條件，使一二級級間分離和二級起控成為武器研制中的難點(diǎn)。國內(nèi)外對級間分離進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究【2'3】，早期主要關(guān)注級問段開孔與否及開孔面積、數(shù)量和形狀對級間壓力、熱環(huán)境和氣動特性的影響。對
6、此有了初步認(rèn)識后，開始重點(diǎn)關(guān)注噴流對上、下兩級縱向特性的影響。由于分離時(shí)刻受力狀態(tài)的特殊性，如較小的升阻比、較大的軸向載荷等f4】，對試驗(yàn)的測量技術(shù)提出了很高要求，同時(shí)試驗(yàn)中還存在支撐干擾等諸多不利因素。與試驗(yàn)相比，通過數(shù)值手段對級間分離流場進(jìn)行模擬可避免上述問題，還可提供試驗(yàn)無法獲得的流場細(xì)節(jié)；但數(shù)值模擬所作的簡化和假設(shè)與真實(shí)現(xiàn)象有一定的差距，計(jì)算結(jié)果需要借助試驗(yàn)驗(yàn)證其可靠性。隨著計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展和級問分離地面風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，使深入研究該問題成為可能。本文采用風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬兩種手段研究了分離過程中噴流和外流的干擾流場，關(guān)注噴流對二級
7、氣動特性的影響，并對計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果的差異進(jìn)行了分析。1數(shù)值模擬方法1．1控制方程控制方程為基于Favre質(zhì)量加權(quán)平均的三維直角坐標(biāo)系下非定常守恒型無量綱NS方程組：塑+望+塑+塑：o砸破砂az式中Q為守恒變矢量；^g，h分別為3個(gè)坐標(biāo)方向收稿日期：2010．06．08作者簡介：工常悅(1984一)，男，助理E程師，研究方向?yàn)闅鈩优c熱環(huán)境設(shè)計(jì)第3期工常悅等級問熱分離噴流干擾特性數(shù)佰模擬21jII鼉詈!皇詈!皇!!曼曼曼曼皇量皇曼!!詈!曼鼉!!鼉曼!曼鼉曼鼉量!曼!!曼!!曼!曼!!!!!!!!曼!鼉!!詈!!皇!!皇曼!曼!!詈!!!!!!!曼
8、曼!曼曼鼉曼!皇!!曼!曼的通量，表示為2風(fēng)洞試驗(yàn)方法Q=ppupvl；f=pwpepum子七p—t。puv一％puw一％(肛+p)u—ur=一V‰一
