自由射流試驗(yàn)中超聲速進(jìn)氣道流場的數(shù)值研究

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1、第3l卷第6期沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)V01．31No．620l4年12月JoumalofShenyaIlgAeroSpaCeUnivers時(shí)Dec．2Ol4文章編號(hào)：2095—1248(2014)06—0019一05自由射流試驗(yàn)中超聲速進(jìn)氣道流場的數(shù)值研究侯亞君1，徐讓書1，王鍵靈1，王娟娟2(1．沈陽航空航天大學(xué)航空航天工程學(xué)部(院)，沈陽ll們36；2．中國燃?xì)鉁u輪研究院航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610500)摘要：應(yīng)用CFD方法，通過特征線法設(shè)計(jì)超聲速噴管，在噴管出口形成超聲速進(jìn)氣

2、道高空飛行時(shí)的工作環(huán)境。分析不同馬赫數(shù)下噴管出口馬赫數(shù)分布情況，發(fā)現(xiàn)出口核心區(qū)存在于距離噴管出口壁面垂直方向3倍邊界層位移厚度的位置。簡要分析了二元超聲速噴管出口馬赫數(shù)分布情況。將自由射流模型模擬結(jié)果與模擬飛行模型模擬結(jié)果進(jìn)行比較。進(jìn)氣道進(jìn)口斜激波分布基本一致，分布合理，與理論吻合較好，噴管的射流滿足高空模擬試驗(yàn)要求。關(guān)鍵詞：高空試驗(yàn)?zāi)M；自由射流；超聲速進(jìn)氣道；數(shù)值計(jì)算中圖分類號(hào)：v216．8文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10．3969／i．issn．2095—1248．2014．06．004N哪erica

3、lstudyonnow6elds0fsupersollicillletinfree-jettestH0uYa-junl，xuRang—shul，wANGJiall．1in91，wANGJu柚-juall2(1．f’acultyofAerospaceEngineeringSh∞y鋤gAerospaceUlliversi哆，Sheny獅g11叭36，Cmna；2．AViationK

4、eyLab0刪ofScienceand融hnology柚dAem—En舀ne觸timdeSi舢ladon，CllinaGas

5、TurbimEstablishment，Chengdu610500，Cllina)Abstract：ApplyingCFD，mesuperSoIlicnozzlewasdesignedinhghtofmeⅡlodofcharac鋤stics．TheenViro啪entorsuperSoIIicinletinanaltitudeflightwassimulatedatmeouⅡetOf廿1atnozzle．，I’llecoreareaofmeouUetwasfoundneartllewallattlle

6、distaIlceofmreefoldboundaDrlayerdisplacementtllick—nessbyaIlalyzingtllecontoursofMachindifferentsitu撕Ons．AbriefaIlalysisofMachdistributionint11ebinarysuperSoIlicnozzleoutletwaspresented．Thesimulationresultsomle丘．ee-jetmodelandmemghtsimulationmodelwereco

7、mpared．TherewasaconsistentaIldreasonabledistributionofobliqueshockinttleimportofmeinlet，wllichwasingood穢mentwimmet11eory，andtllerefore，fitmealti—mdetestrequirementwell．Keywords：altitudesimulationtest；觚e-jet；supersoIlicinlet；nuInericalcalculation航空發(fā)動(dòng)機(jī)的氣動(dòng)

8、熱力問題、機(jī)械系統(tǒng)問題、匹配性問題及控制規(guī)律問題等都必須通過高空臺(tái)模擬試驗(yàn)進(jìn)行充分的調(diào)試和驗(yàn)證‘1

9、。航空發(fā)動(dòng)機(jī)模擬高空試驗(yàn)主要有直接連接式模收稿日期：2014一07一Ol作者簡介：侯亞君(1987一)，男，遼寧北票人，碩士研究生，主要研究方向：空氣動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)與仿真，E—mail：houyajunl987@163．com；徐讓書(1962一)，男，浙江樂清人，教授，主要研究方向：航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值仿真研究，E·mail：xur札gshu@yahoo．cOm。20沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)第3l卷擬高空試驗(yàn)、自

10、由射流式模擬高空試驗(yàn)和推進(jìn)風(fēng)洞高空試驗(yàn)。直連式高空模擬試驗(yàn)只在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口建立所要模擬的飛行高度和飛行速度所對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣道出口總溫、總壓和發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量流量，無法模擬進(jìn)氣道內(nèi)流動(dòng)。自由射流模擬高空試驗(yàn)所需氣源供氣量和抽氣量約為發(fā)動(dòng)機(jī)空氣質(zhì)量流量的2～3倍，與推進(jìn)風(fēng)洞試驗(yàn)相比較，解決飛機(jī)進(jìn)氣道一發(fā)動(dòng)機(jī)相容性問題的效果接近，而耗能僅是后者的15％～25％”o。目前對(duì)超聲速自由射流和超聲速進(jìn)氣道研究較多‘卜14。，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬超聲速進(jìn)氣道試驗(yàn)自由射流的研究比較少。