復雜入口條件下隔離段流動特性研究.pdf

1、超燃沖壓發動機隔離段在實際工作情況下，隔離段入口存在前方進氣道內壓段入射斜激波和肩部膨脹波束的干擾。然而，現有的大部分激波串理論是建立在隔離段均勻入口條件之上，所獲得的結果偏離了超燃沖壓發動機的真實情況。本文對復雜入口條件下的隔離段內激波串特性進行了數值模擬研究。
　　首先，在相同隔離段入口參數的條件下，對比分析了復雜入口條件隔離段簡化模型、均勻來流隔離段模型隔離段性能，研究結果表明：相比均勻來流模型隔離段，復雜入口條件隔離段總壓

2、恢復系數、極限反壓分別下降了5.23％、14.52%。另外，對上述兩隔離段模型進行Waltrup公式適用性分析，結果表明Waltrup公式能夠較為準確預測均勻來流隔離段激波串長度，而復雜入口條件模型計算數據點大部分位于Waltrup曲線右方，計算獲得的激波串長度偏小，適用性不佳。
　　其次，開展了唇口激波強度、內壓段長度對隔離段特性參數影響的分析。研究結果表明：Ma4工況下，激波串長度與唇口激波強度成反比，唇口激波強度增加，激波串

3、長度以線性規律減小，Ma6工況下，在較高的出口反壓下，唇口激波強度增加，激波串長度以曲線規律下降，較低出口反壓下，激波串長度變化規律與Ma4工況下相同。隔離段極限反壓隨唇口激波強度增加而增加，但其影響能力逐步下降。對于Ma4、Ma6工況，改變唇口激波強度，極限反壓最大增幅分別為：13.3%、12.5%。對于同一唇口初始角隔離段模型，內壓段長度增加，隔離段極限反壓呈現先增加后減小的變化規律，存在最佳內壓段長度使隔離段抗反壓能力最強。

4、>　　最后，開展了內壓段內收縮比對隔離段特性的影響分析，內收縮比對隔離段影響的本質是唇口激波及內壓段長度兩因素耦合對隔離段的影響，研究發現，當內收縮比固定，唇口初始角增加，內壓段長度隨之增加，隔離段極限反壓及總壓恢復系數均呈現先增大后減小的變化規律，即對固定內收縮比，存在最佳唇口激波強度及內壓段長度使隔離段性能最佳。對應內收縮比分別為1.887、2.041、2.222、2.439的復雜入口條件隔離段模型，極限反壓最大增幅可達18.96%