展向压力分布可控的前体/压缩面气动设计方法及其流动特性 被引量：4

1

作者 蔡佳 黄河峡 +3 位作者 唐学斌 谭慧俊 李超 吕靖昊 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期66-76,共11页

为了诱导高超声速前体/压缩面近壁低能流形成强展向流动,提出了一种基于展向压力分布可控的高超声速前体/压缩面一体化气动设计方法。其基本原理为:给定外锥波后流场中某一个站位的展向压力分布,通过坐标变换求得对应点的空间位置,再基... 为了诱导高超声速前体/压缩面近壁低能流形成强展向流动,提出了一种基于展向压力分布可控的高超声速前体/压缩面一体化气动设计方法。其基本原理为:给定外锥波后流场中某一个站位的展向压力分布,通过坐标变换求得对应点的空间位置,再基于流线追踪方法获得前体/压缩面的气动型面。研究结果表明:展向压力梯度是诱导前体/压缩面低能流排移的主导机制;在设计点(Ma=7.0、H=28 km)条件下,常规前体的展向压力梯度主要集中在一级压缩面,可在一级压缩面上形成偏转角3°左右的展向流动,但在后续压缩面上则展向流动较弱;相比常规前体,采用展向压力分布可控的前体,可以使0°~40°扇形角范围内的展向压力梯度增强7倍左右,并使一级压缩面上低能流偏转角增大5°左右,同时使二级和三级压缩面上展向压力梯度显著增加,综合效果可使诱导的低能流偏转角相比于常规前体的可增大7°左右,边界层厚度可降低超过20%,进气道扇形区内的总压恢复系数提高1.56%。 展开更多

关键词 展向压力分布 高超声速前体/压缩面 低能流排移 边界层厚度 展向流动

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高超声速三维内收缩式进气道/乘波前体一体化设计研究评述 被引量：37

2

作者 尤延铖 梁德旺 +1 位作者 郭荣伟 黄国平 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期513-525,共13页

论述了国内外在高超声速三维内收缩式进气道研究方面的最新研究动态,重点阐述了三维变截面内乘波式进气道的研究进展。介绍了常规矩形进口进气道与乘波体外形一体化相关研究,并对三维内收缩式进气道与前体的一体化问题提出了关注。最后... 论述了国内外在高超声速三维内收缩式进气道研究方面的最新研究动态,重点阐述了三维变截面内乘波式进气道的研究进展。介绍了常规矩形进口进气道与乘波体外形一体化相关研究,并对三维内收缩式进气道与前体的一体化问题提出了关注。最后,对高超声速进气道与前体一体化设计的研究趋势进行了展望,提出三维内收缩式进气道与乘波前体的"双乘波"一体化设计可能为高超声速研究带来新的变革。 展开更多

关键词 高超声速进气道 内收缩式 内乘波 乘波前体 双乘波 一体化

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飞行器乘波前体/Bump型面优化设计方法研究 被引量：1

3

作者 邱家林 黄俊 +3 位作者 舒鹏 王庆凤 刘志勤 乔文友 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期686-699,共14页

飞行器前体和Bump型面是乘波体思想在飞行器部件设计中的两大经典案例,可有效提升飞行器总体气动性能,已经成为飞行器总体设计的核心技术。为寻求乘波前体和Bump型面的最优设计以提升飞行器设计效率,提出了一种可应用于乘波前体和Bump... 飞行器前体和Bump型面是乘波体思想在飞行器部件设计中的两大经典案例,可有效提升飞行器总体气动性能,已经成为飞行器总体设计的核心技术。为寻求乘波前体和Bump型面的最优设计以提升飞行器设计效率,提出了一种可应用于乘波前体和Bump型面的优化设计方法。采用密切锥理论和圆锥绕流流场生成初始的乘波前体和Bump型面,并通过面元法快速预估气动性能;结合BP神经网络建立的代理模型和遗传算法NSGA-II对乘波前体和Bump型面快速优化;利用数据挖掘方法分析乘波前体和Bump型面的流动机理。优化后的乘波前体升阻比提升了25.6%,体积提升41.4%。Bump型面阻力系数减少10.9%,横向压力梯度增加12.1%。研究结果表明,提出的优化方法能够有效应用于乘波前体和Bump气动型面的设计优化,对飞行器整体气动性能的优化具有指导意义,在工程应用中具有重大潜力。 展开更多

关键词 乘波前体 Bump型面 NSGA-II 高超声速 优化研究

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不同攻角条件下高超声速飞行器前体气动热技术研究 被引量：6

4

作者 周树平 陈景昊 +3 位作者 张文锋 严毅 彭志永 王雅彬 《航空兵器》 北大核心 2018年第6期55-59,共5页

本文建立了高超声速飞行器前体的三级折转结构外形。针对球锥体模型,通过对模型进行有限元离散,并采用pointwise方法划分了网格;基于CFD/CTD耦合方法,计算了在不同攻角下球锥体的表面温度以及锥体母线上的最大温度和最小温度,显著提高... 本文建立了高超声速飞行器前体的三级折转结构外形。针对球锥体模型,通过对模型进行有限元离散,并采用pointwise方法划分了网格;基于CFD/CTD耦合方法,计算了在不同攻角下球锥体的表面温度以及锥体母线上的最大温度和最小温度,显著提高了计算效率。 展开更多

关键词 高超声速 前体 气动热 攻角 CFD/CTD

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高超声速巡航导弹前体/进气道概念设计与优化 被引量：6

5

作者 刘济民 侯志强 +1 位作者 宋贵宝 吕志彪 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期321-325,共5页

基于高超声速巡航导弹总体设计要求,采用等激波强度方法设计了前体/进气道基准构型,并运用数值模拟方法对基准构型进行了性能分析。在试验设计和CFD计算结果的基础上建立了前体/进气道优化设计模型,运用多目标粒子群算法对前体/进气道... 基于高超声速巡航导弹总体设计要求,采用等激波强度方法设计了前体/进气道基准构型,并运用数值模拟方法对基准构型进行了性能分析。在试验设计和CFD计算结果的基础上建立了前体/进气道优化设计模型,运用多目标粒子群算法对前体/进气道进行了优化设计,对优化后的前体/进气道进行了性能验证分析。结果表明:前体/进气道设计方法正确有效,基准构型能够满足设计的要求;通过多目标优化设计,可以找到设计变量之间的有效组合,能够进一步提高前体/进气道的综合性能。研究结果对导弹用超燃冲压发动机的总体设计具有一定参考价值。 展开更多

关键词 高超声速巡航导弹 超燃冲压发动机 前体 进气道 优化设计 数值模拟

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二维非常规压缩型面超/高超声速进气道的设计概念 被引量：15

6

作者 金志光 张堃元 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期226-229,共4页

为了提高满足一定尺寸要求的进气道的性能,提出了一种非常规压缩型面进气道,并用数值模拟手段对该进气道和常规的二维斜楔式进气道的性能进行了比较。数值模拟结果表明,设计工况下该进气道能够获得跟常规二维斜楔式进气道大致相当的气... 为了提高满足一定尺寸要求的进气道的性能,提出了一种非常规压缩型面进气道,并用数值模拟手段对该进气道和常规的二维斜楔式进气道的性能进行了比较。数值模拟结果表明,设计工况下该进气道能够获得跟常规二维斜楔式进气道大致相当的气动性能。非设计工况下,该进气道性能优于常规进气道。一体化设计时,该进气道对保持前机体来流附面层的稳定性十分有利。 展开更多

关键词 超声速进气道 高超声速进气道 二维流 非常规压缩型面 激波 一体化设计

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基于微型叶片式涡流发生器的前体压缩面低能流掺混机理 被引量：3

7

作者 李超 黄河峡 +3 位作者 罗金玲 唐学斌 蔡佳 谭慧俊 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期119-128,共10页

为了改善高超声速飞行器前体压缩面边界层速度型的饱满程度,降低进气道壁面流动分离的潜在风险,提出了基于阵列微型叶片式涡流发生器的前体压缩面低能流掺混方法。采用数值模拟方法研究了涡流发生器在来流马赫数7状态下的流动特性,揭示... 为了改善高超声速飞行器前体压缩面边界层速度型的饱满程度,降低进气道壁面流动分离的潜在风险,提出了基于阵列微型叶片式涡流发生器的前体压缩面低能流掺混方法。采用数值模拟方法研究了涡流发生器在来流马赫数7状态下的流动特性,揭示了主要流动控制机理,并分析了安装角对掺混效果的影响规律。研究结果表明:微型叶片式涡流发生器可对近壁气流产生一定扰动,形成局部大侧滑角、低压区域,掺混的主要机理在于叶片两侧分别形成扫掠激波、膨胀波,诱导近壁流体向叶片方向偏转,形成局部横向迁移,进而与主流产生掺混效应;负安装角的涡流发生器的扰动能力最强,但总压损失也最大;正安装角时涡流发生器的扰动能力随安装角的增大而增大;相比于无控制状态,所有叶片式涡流发生器均可降低边界层形状因子,安装角15°时的边界层形状因子最小,边界层速度型最为饱满,说明该状态下壁面流动具有较优的抗逆压分离能力。 展开更多

关键词 前体压缩面 低能流掺混 微型叶片式涡流发生器 安装角 形状因子

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高超声速升力前体构型设计与数值分析 被引量：4

8

作者 杨春 徐明钊 +2 位作者 王旭刚 范健 高双林 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第3期27-30,共4页

采用楔形角方法设计生成了一种小型高超声速巡航飞行器升力前体构型,利用带惩罚函数的单纯形法对得到的升力前体进行了优化设计,通过数值模拟方法研究了优化设计后的升力前体气动特性。结果表明:楔形角方法是一种生成高超声速飞行器升... 采用楔形角方法设计生成了一种小型高超声速巡航飞行器升力前体构型,利用带惩罚函数的单纯形法对得到的升力前体进行了优化设计,通过数值模拟方法研究了优化设计后的升力前体气动特性。结果表明:楔形角方法是一种生成高超声速飞行器升力前体的高效方法;升力前体在不同飞行马赫数下上下表面存在压力沟通,将导致前体预压缩面在展向存在横向流动,造成进气道进口流场不均匀;采用在升力体两侧增加侧缘的方法可有效减小前体预压缩面横向流动,提高前体升力。 展开更多

关键词 高超声速 楔形角方法 前体 气动特性

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可压缩性修正湍流模型的高超声速飞行器流场模拟研究 被引量：4

9

作者 刘海涌 刘朝阳 刘存良 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期770-775,共6页

采用经可压缩修正后的标准k-ε湍流模型对一类高超声速飞行器模型的气动特性进行了研究。计算中主要考虑了马赫数和飞行攻角的影响。计算结果表明,通过可压缩性修正,标准k-ε湍流模型能准确捕捉激波结构和复杂的压力变化规律;在激波系... 采用经可压缩修正后的标准k-ε湍流模型对一类高超声速飞行器模型的气动特性进行了研究。计算中主要考虑了马赫数和飞行攻角的影响。计算结果表明,通过可压缩性修正,标准k-ε湍流模型能准确捕捉激波结构和复杂的压力变化规律;在激波系和预压缩面间构成的流动域内形成了高压均匀流动,实现了飞行器设计目标;在激波结构和激波发展趋势方面,计算结果和实验数据符合得很好,而两者在前体预压缩面上的压比值方面略有差异;经可压缩性修正后湍流模型的计算结果要明显优于原始湍流模型,可作为高超声速气动计算的有效方法。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 湍流模型 预压缩面 激波

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高超可调进气道弹性压缩面自适应无源控制概念研究 被引量：4

10

作者 杨顺凯 张堃元 王磊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1633-1639,共7页

针对二元高超声速进气道，探索了一种在Ma=4.0-6.0，弹性可调压缩面自适应无源控制的设计概念。采用流固耦合的计算方法，研究弹性变厚度压缩面随来流静压改变的变形和气动性能的变化规律。计算结果表明，与定几何进气道相比，这种新概... 针对二元高超声速进气道，探索了一种在Ma=4.0-6.0，弹性可调压缩面自适应无源控制的设计概念。采用流固耦合的计算方法，研究弹性变厚度压缩面随来流静压改变的变形和气动性能的变化规律。计算结果表明，与定几何进气道相比，这种新概念的自适应无源控制方法，可显著提升进气道在Ma=4.0-6.0的气动性能。在非设计点Ma=4.0和Ma=5.0下，流量系数可增加11.8%和14.6%，出口总压恢复系数也有所提升。由此证明，所提出的弹性压缩面自适应无源控制的概念在理论上是可行的，且有助于提高非设计点进气道性能。 展开更多

关键词 高超声速进气道 弹性可调 自适应无源控制 流固耦合 变厚度压缩面

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基于吻切分析法的乘波构型前体设计与性能模拟 被引量：3

11

作者 吴丁毅 肖洪 +1 位作者 刘振侠 廉筱纯 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期172-174,189,共4页

发展了一种基于分析法的高超声速乘波构型飞行器前体设计方法。运用该方法,设计了Ma=6.0具有三道封闭激波适用于匹配矩形高超进气道的乘波前体构型。对前体构型设计、非设计状态进行了全三维流场计算。计算结果显示:在设计状态下,前体... 发展了一种基于分析法的高超声速乘波构型飞行器前体设计方法。运用该方法,设计了Ma=6.0具有三道封闭激波适用于匹配矩形高超进气道的乘波前体构型。对前体构型设计、非设计状态进行了全三维流场计算。计算结果显示:在设计状态下,前体构型具有优良的封闭激波性能,验证了设计方法的有效性;该前体在Ma=5.0~7.0、攻角-2°^+8°的范围内均具有良好的封闭激波性能。所设计的乘波前体在考虑进气道捕获能力的前提下,在-5°攻角下进气道总压恢复达到最大值。并且在-5°^+10°攻角范围内均有较高的总压恢复。 展开更多

关键词 乘波构型 前体 封闭激波 三维流场计算 高超声速

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乘波体预压缩性能试验研究 被引量：4

12

作者 张堃元 余少志 骆长天 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期93-97,共5页

按马赫数１２设计的钝化前缘乘波体缩比模型在Ｍ５．３风洞中完成了四个迎角下的吹风试验，研究进气道入口截面的流场品质和不同迎角下的预压缩效果。试验表明在马赫数５．３来流下钝前缘乘波体型面预压缩性能和总压恢复性能明显地优于... 按马赫数１２设计的钝化前缘乘波体缩比模型在Ｍ５．３风洞中完成了四个迎角下的吹风试验，研究进气道入口截面的流场品质和不同迎角下的预压缩效果。试验表明在马赫数５．３来流下钝前缘乘波体型面预压缩性能和总压恢复性能明显地优于等牛顿冲角法设计的型面。 展开更多

关键词 乘波体 高超声速飞行器 预压缩 性能试验

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类乘波前体/进气道一体化设计与仿真研究 被引量：4

13

作者 焦子涵 王雪英 +3 位作者 范宇 邓帆 梁轶 齐征 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第9期152-156,共5页

设计了一种以超燃冲压发动机为动力的吸气式高超声速飞行器,针对推进/气动一体化设计的问题,提出了类乘波前体/进气道,采用数值仿真的方法评估了前体/进气道的典型性能,对类乘波前体/进气道在设计状态和非设计状态的流场结构进行了分析... 设计了一种以超燃冲压发动机为动力的吸气式高超声速飞行器,针对推进/气动一体化设计的问题,提出了类乘波前体/进气道,采用数值仿真的方法评估了前体/进气道的典型性能,对类乘波前体/进气道在设计状态和非设计状态的流场结构进行了分析。结果表明:类乘波前体/进气道在避免完全乘波前体/进气道带来的结构和热防护问题的同时,也有利于进气道的流量特性和总压恢复性能的提高,且能够体现乘波体的优势,为飞行器提供更大的升阻比。 展开更多

关键词 吸气式高超声速飞行器 前体/进气道 推进/气动一体化 超燃冲压发动机

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三维内收缩前体/进气道设计参数影响规律研究 被引量：5

14

作者 徐锦 罗金玲 +1 位作者 戴梧叶 李超 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期646-653,共8页

采用有旋特征线理论求解壁面压力分布可控的内收缩基准流场,再结合流线追踪,设计了五种不同位置的矩形捕获型线的三维内收缩前体/进气道。通过数值模拟,研究了进气道捕获型线的不同径向与周向位置对进气道性能与飞行器前体纵、航向气动... 采用有旋特征线理论求解壁面压力分布可控的内收缩基准流场,再结合流线追踪,设计了五种不同位置的矩形捕获型线的三维内收缩前体/进气道。通过数值模拟,研究了进气道捕获型线的不同径向与周向位置对进气道性能与飞行器前体纵、航向气动性能的影响规律。结果表明:三维内收缩前体/进气道产生了较大的力与力矩,对飞行器纵、航向操稳特性均有影响;捕获型线径向位置远离中心体时,有利于改善前体/进气道的纵、航向静稳定性;捕获型线沿周向位置变化时,对纵向静稳定性影响较小,捕获型线纵向面对称时,溢流口朝下,能显著提高有攻角时进气道的流量系数,但会产生较大抬头力矩,航向静稳定性也变差。 展开更多

关键词 高超声速内收缩进气道 流线追踪 前体/进气道一体化 气动性能

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多级压缩锥导乘波体设计与分析 被引量：10

15

作者 吕侦军 王江峰 +1 位作者 伍贻兆 程克明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期518-523,共6页

提出了多级压缩锥导乘波体的设计方法,该方法应用吻切锥理论和零攻角圆锥绕流基准流场通过流线追踪生成具有多个压缩面的乘波体。对以吸气式冲压发动机为动力的高超声速飞行器,应用多级压缩乘波前体可充分发挥前体的预压缩作用,为进气... 提出了多级压缩锥导乘波体的设计方法,该方法应用吻切锥理论和零攻角圆锥绕流基准流场通过流线追踪生成具有多个压缩面的乘波体。对以吸气式冲压发动机为动力的高超声速飞行器,应用多级压缩乘波前体可充分发挥前体的预压缩作用,为进气道的正常工作提供所需的均匀流场。以二级压缩乘波体为例阐述了该设计方法,设计方法通过对二级压缩基准流场进行重构,使其符合Taylor-Maccoll流动模型以获得新的二级压缩基准流场。同时编写设计程序生成了一级、二级和三级压缩乘波体,通过数值模拟结果校验设计方法的正确性,并对其压缩性、升阻比、总压恢复系数等性能进行了对比分析。 展开更多

关键词 气动布局 高超声速 乘波体 多级压缩

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三级压缩锥导乘波体设计技术与实验分析 被引量：7

16

作者 吕侦军 王旭东 +1 位作者 季卫栋 王江峰 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期38-44,共7页

为了充分发挥乘波体布局作为吸气式高超声速飞行器前体的预压缩功能,基于吻切锥原理发展了一种多级压缩乘波体设计方法。通过该设计方法设计得到了三级压缩锥导乘波体。设计状态下的数值模拟结果显示,该乘波体产生的3道锥面激波按照设... 为了充分发挥乘波体布局作为吸气式高超声速飞行器前体的预压缩功能,基于吻切锥原理发展了一种多级压缩乘波体设计方法。通过该设计方法设计得到了三级压缩锥导乘波体。设计状态下的数值模拟结果显示,该乘波体产生的3道锥面激波按照设计预期相交于底部截面上。该三级压缩锥导乘波体的上表面采用膨胀式上表面布局设计并在底部与进气道相连,将进气道唇口取为设计条件下3道锥面激波相交的位置,由此获得了进行风洞实验的三级压缩锥导乘波体前体/进气道布局。对该型三级压缩锥导乘波体前体/进气道布局开展了数值模拟与高超声速风洞实验的对比校验,在流场波系结构方面得到了相吻合的结果,表明了设计方法的可靠性。 展开更多

关键词 高超声速 气动布局 锥导乘波体 三级压缩 数值模拟 风洞实验

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内转式进气道与飞行器前体的一体化设计综述 被引量：13

17

作者 乔文友 余安远 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期43-59,共17页

飞行器前体/高超声速内转式进气道的一体化设计已经成为吸气式高超声速推进系统研究的一个热点。从气动设计角度分析了高超声速内转式进气道及其与飞行器前体的一体化设计方法。内转式进气道的设计方法主要包括直接流线追踪方法、基于... 飞行器前体/高超声速内转式进气道的一体化设计已经成为吸气式高超声速推进系统研究的一个热点。从气动设计角度分析了高超声速内转式进气道及其与飞行器前体的一体化设计方法。内转式进气道的设计方法主要包括直接流线追踪方法、基于均匀来流的吻切流设计方法和基于前体非均匀来流的内转式进气道设计方法。基于内转式进气道的一体化设计主要包括正对来流的独立进气方式以及利用前体预压缩进气方式两类,结合内转式进气道的设计方法对这两者进行了深入分析。根据分析,基于均匀来流条件的内转式进气道的设计方法得到了深入发展,但还有必要进一步发展非均匀来流条件下的设计方法以提升一体化设计的灵活性;此外,随着内转式进气道设计方法的深入发展,一体化设计也将得到进一步发展。 展开更多

关键词 高超声速 内转式进气道 一体化 乘波体 飞行器前体

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类HTV-2控制翼诱导高超声速层流分离数值研究 被引量：1

18

作者 陈政 倪招勇 王军旗 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期514-517,共4页

针对类HTV-2控制翼诱导的局部层流分离开展了研究工作。结合实验结果,数值模拟了类HTV-2控制翼诱导的层流分离流动特性,发现其分离形态呈扁长尖形,分离区内存在一对反向对称旋涡,此类分离与矩形平板/三维楔诱导分离形式不同,前体形状对... 针对类HTV-2控制翼诱导的局部层流分离开展了研究工作。结合实验结果,数值模拟了类HTV-2控制翼诱导的层流分离流动特性,发现其分离形态呈扁长尖形,分离区内存在一对反向对称旋涡,此类分离与矩形平板/三维楔诱导分离形式不同,前体形状对控制翼诱导层流分离具有重要影响。研究了类HTV-2控制翼诱导分离随偏转角的变化规律,受前体横流效应影响,控制翼前物面流动从两侧向中间聚拢,翼前逆压梯度增大,即使在5°小偏转角仍诱导分离,该现象与实验相符,较以往对典型矩形平板/三维楔层流分离初始分离角的认识不同。 展开更多

关键词 高超声速 控制翼 层流分离 前体影响 数值模拟

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多级压缩锥导/吻切锥乘波体设计与对比分析 被引量：8

19

作者 吕侦军 王江峰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2103-2109,共7页

将乘波体作为以吸气式超燃冲压发动机为动力的高超声速飞行器的前体,不仅可以发挥乘波体优异的气动力性能,而且起到了高超声速飞行器前体对来流的预压缩作用.为了进一步提升乘波前体的预压缩作用,基于Sobieczky提出的吻切锥原理,发展了... 将乘波体作为以吸气式超燃冲压发动机为动力的高超声速飞行器的前体,不仅可以发挥乘波体优异的气动力性能,而且起到了高超声速飞行器前体对来流的预压缩作用.为了进一步提升乘波前体的预压缩作用,基于Sobieczky提出的吻切锥原理,发展了一种新的多级压缩乘波体外形的设计方法.将该设计方法应用到锥导和吻切锥乘波体的设计中,生成了具有多个压缩面的多级压缩锥导和吻切锥乘波体,同时对相同设计条件和具有相同投影曲线的前缘条件下获得的三级压缩锥导和吻切锥乘波体的性能进行了对比分析.研究结果表明数值模拟计算结果与设计预期完全吻合,该多级压缩乘波体设计方法可以应用于锥导和吻切锥乘波体. 展开更多

关键词 气动布局 高超声速 多级压缩 锥导乘波体 吻切锥乘波体

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基于离散等收缩比的前体/进气道流向双乘波一体化设计 被引量：2

20

作者 邬婉楠 肖雅彬 +2 位作者 王立尧 岳连捷 杨理 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2844-2856,共13页

前体/进气道一体化设计是高超声速飞行的关键技术,一体化设计的核心是前体与进气道在基准流场上的气动融合.针对腹部进气布局中前体压缩后的非均匀流影响进气道性能的问题,文章基于局部收缩比处处一致的思想,提出了离散等收缩比设计方法... 前体/进气道一体化设计是高超声速飞行的关键技术,一体化设计的核心是前体与进气道在基准流场上的气动融合.针对腹部进气布局中前体压缩后的非均匀流影响进气道性能的问题,文章基于局部收缩比处处一致的思想,提出了离散等收缩比设计方法,实现了乘波前体/内转式进气道流向气动融合与遵循气动规律的变截面流道设计.将进气道的三维流场分解成一簇具有相同收缩比的三维流管,视每根流管侧壁为轴对称流场;以锥导乘波前体压缩后的非均匀流作为来流条件,以总压恢复为目标对每根流管进行优化设计;通过匹配激波反射位置将流管重新组合起来,流管的对应边界组成内转式变截面进气道.该设计方法适配任何已知的非均匀来流,可灵活控制唇口位置,且适用于任意形状之间的变截面转换.数值研究表明,依托该方法设计的一体化构型性能符合预期,出口流场均匀,具有优越的抗反压能力,且非设计点流场波系结构良好.离散等收缩比设计方法为腹部进气布局中前体/进气道一体化气动融合设计提供了新思路. 展开更多

关键词 高超声速前体/进气道 一体化 离散等收缩比 流管划分 双乘波

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