本發(fā)明提出一種低外阻、二元高超聲速進(jìn)氣道,屬飛行器氣動(dòng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
高超聲速飛行器是指飛行馬赫數(shù)大于5的飛行器,其重要的戰(zhàn)略意義是當(dāng)今世界強(qiáng)國(guó)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。高超聲速進(jìn)氣道作為高超聲速推進(jìn)系統(tǒng)中的重要部件,其性能好壞對(duì)整個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)具有重要意義,進(jìn)氣道的阻力是衡量進(jìn)氣道性能的重要指標(biāo),而唇罩外部阻力則是高超聲速進(jìn)氣道阻力的重要來(lái)源,但為了減小進(jìn)氣道唇罩外部阻力,通常會(huì)引起進(jìn)氣道內(nèi)收縮段強(qiáng)烈的激波邊界層干擾,甚至引發(fā)邊界層分離,造成進(jìn)氣道性能大大下降。因此,探究如何在降低高超聲速進(jìn)氣道唇罩外阻的情況下減弱進(jìn)氣道內(nèi)收縮段激波邊界層干擾影響,從而獲得性能較好的高超聲速進(jìn)氣道具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
對(duì)于減弱或者抑制在高超聲速進(jìn)氣道內(nèi)收縮段的激波邊界層干擾現(xiàn)象,通常有以下幾種措施:抽吸和泄流、渦流發(fā)生器、磁流體技術(shù)等。抽吸和泄流(李世珍,唐碩,高超聲速進(jìn)氣道壁面開(kāi)縫對(duì)邊界層分離影響研究,空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào),2011,vol29,no.1.)利用內(nèi)外通道的壓差能夠有效除去邊界層中的低能流,從而減弱激波邊界層干擾,然而,抽吸和泄流通常需要移除進(jìn)氣道捕獲流量的2%左右,因此為了滿(mǎn)足進(jìn)氣道流量需求的情況下則要增加進(jìn)氣道的整體尺寸和重量,同時(shí)當(dāng)抽吸出的流體瀉出飛行器時(shí),也會(huì)增加飛行器的整體阻力。渦流發(fā)生器技術(shù)(yuezhang,hui-juntan,mo-chendu,andde-pengwang,controlofshock/boundary-layerinteractionforhypersonicinletsbyhighlysweptmicroramps,journalofpropulsionandpower,vol.31,no.1,2015.)通過(guò)在流場(chǎng)中產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)渦對(duì)來(lái)對(duì)底部邊界層“充能”,從而使得邊界層更不易分離,但是在高超聲速流動(dòng)中,渦流發(fā)生器由于其尺寸較小,因而其熱防護(hù)也是一個(gè)很?chē)?yán)重的問(wèn)題。磁流體技術(shù)(mhd)(蘇緯儀,陳立紅,張新宇,mhd控制激波誘導(dǎo)邊界層分離的機(jī)理,推進(jìn)技術(shù),vol.30,no.2,2009.)則是通過(guò)在壁面埋入電極以產(chǎn)生等離子體,并采用外加磁場(chǎng)施加洛倫磁力對(duì)其進(jìn)行加速,以帶動(dòng)邊界層底部低能流,可使邊界層速度型面變得更加飽滿(mǎn)。然而,在高超聲速飛行器中,mhd技術(shù)激勵(lì)器可靠性設(shè)計(jì)以及mhd帶來(lái)的電磁干擾的問(wèn)題未能得到很好的解決,故mhd控制激波邊界層干擾技術(shù)仍然處于試驗(yàn)階段。
因此,在有效降低高超聲速進(jìn)氣道唇罩外阻的前提下,對(duì)高超聲速進(jìn)氣道流場(chǎng)進(jìn)行有效控制,減弱甚至抑制高超聲速進(jìn)氣道因減少外阻而造成的內(nèi)收縮段強(qiáng)烈的激波邊界層干擾現(xiàn)象,改善進(jìn)氣道流場(chǎng),大大提高進(jìn)氣道性能,具有較高的學(xué)術(shù)價(jià)值和重要的現(xiàn)實(shí)意義,為高超聲速進(jìn)氣道的工程應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提出一種低外阻高超聲速進(jìn)氣道,在有效降低高超聲速進(jìn)氣道唇罩外部阻力的同時(shí),對(duì)高超聲速進(jìn)氣道流場(chǎng)進(jìn)行有效控制,大大提高進(jìn)氣道的總壓恢復(fù),顯著改善進(jìn)氣道性能。同時(shí),該控制裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種低外阻高超聲速進(jìn)氣道,包括進(jìn)氣道主體、進(jìn)氣道唇罩,在進(jìn)氣道主體和進(jìn)氣道唇罩之間形成了進(jìn)氣道內(nèi)收縮段,進(jìn)氣道內(nèi)收縮段始端為進(jìn)氣道入口,內(nèi)收縮段末端為進(jìn)氣道喉道,進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面緊鄰進(jìn)氣道入口,其特征在于:
該高超聲速進(jìn)氣道內(nèi)收縮段還包括隔板,隔板呈“拱橋”形狀水平放置于進(jìn)氣道內(nèi)收縮段內(nèi),隔板前緣的水平位置在內(nèi)收縮段內(nèi)靠近內(nèi)收縮段入口處,隔板前緣的高度位置在內(nèi)收縮段內(nèi)處于中間處;
隔板上壁面、隔板下壁面均在隔板中間位置往上拱起,且隔板上壁面、隔板下壁面的前、后緣和當(dāng)?shù)貧饬鞣较驃A角應(yīng)盡量小且隔板厚度宜適中,最小則為隔板前緣倒角直徑,隔板厚度太大則會(huì)減少進(jìn)氣道的有效流通面積,造成流量壅塞,應(yīng)保證隔板的最大厚度l4滿(mǎn)足0.0295h2<<l4<<0.0754h2,其中h2為進(jìn)氣道喉道高度;
隔板長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足第二道唇口激波入射在隔板后緣處,且第一道唇口激波盡量入射在隔板上壁面膨脹作用劇烈處。
將隔板布置于內(nèi)收縮段可以盡量使唇口第一道和第二道激波入射到隔板上,作為強(qiáng)度較大的第一道唇口激波讓其入射到隔板上壁面膨脹作用劇烈處可以最大程度削弱該激波引起的激波邊界層干擾,而第二道唇口激波入射到隔板后緣處可以避免激波匯聚入射到隔板上,所以這樣布置隔板可以減弱第一道、第二道唇口激波與進(jìn)氣道下壁面邊界層相互干擾,大大提高進(jìn)氣道性能。
所述的高超聲速進(jìn)氣道,其特征在于:
所述隔板上表面前緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面的夾角為θ3u,滿(mǎn)足θ3u=-5.367°;
隔板上表面后緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面的夾角為θ4u,滿(mǎn)足θ4u=19°;
隔板下表面前緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面的夾角為θ3d,滿(mǎn)足θ3d=7.367°;
隔板下表面后緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面的夾角為θ4d,滿(mǎn)足θ4d=17.5°,
其中,正角度表示切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面夾角沿著順時(shí)針?lè)较?,?fù)角度表示切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面夾角沿著逆時(shí)針?lè)较颉?/p>
所述隔板前緣與后緣均用半徑為r的圓角倒圓,滿(mǎn)足r=0.3mm。
所述隔板前緣與后緣倒圓圓心距離為l1,滿(mǎn)足:
l1=2.3295h2,
所述隔板前緣倒圓的圓心與進(jìn)氣道喉道的水平距離為l2,滿(mǎn)足:
4.6901h2<<l2<<5.1806h2;
所述隔板前緣倒圓圓心與進(jìn)氣道入口與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面交界點(diǎn)的垂直距離為l3,滿(mǎn)足:
0.9693h2<<l3<<1.1164h2,
其中,h2為進(jìn)氣道喉道高度。
所述的高超聲速進(jìn)氣道,其特征在于:隔板上壁面、隔板下壁面的幾何構(gòu)型曲線(xiàn)均采用nurbs藝術(shù)樣條(piegl,l.,tiller,w.,“thenurbsbook,”springer-verlagberlinheidelberg,1997,pp.117.)擬合曲線(xiàn)。
其中,隔板上壁面取5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行nurbs藝術(shù)樣條擬合,5個(gè)點(diǎn)分別為:
①隔板上壁面前緣倒圓的起始點(diǎn);
②在隔板上壁面前緣切線(xiàn)上,并且與隔板上壁面前緣倒圓起始點(diǎn)的距離為隔板上壁面前緣倒圓起始點(diǎn)與隔板上壁面前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)距離的0.5倍;
③隔板上壁面前后緣切線(xiàn)的交點(diǎn);
④在隔板上壁面后緣切線(xiàn)上,并且與隔板上壁面后緣倒圓起始點(diǎn)的距離為隔板上壁面后緣倒圓起始點(diǎn)與隔板上壁面前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)距離的0.5倍;
⑤隔板上壁面后緣倒圓的起始點(diǎn)。
隔板下壁面取4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行nurbs藝術(shù)樣條擬合,4個(gè)點(diǎn)分別為:
①隔板下壁面前緣倒圓起始點(diǎn);
②在隔板下壁面前緣切線(xiàn)上,并且與隔板下壁面前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)的距離為隔板下壁面前緣起始點(diǎn)與隔板下壁面前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)距離的0.25倍;
③在隔板下壁面后緣切線(xiàn)上,并且與隔板下壁面前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)的距離為隔板下壁面后緣起始點(diǎn)與隔板下壁面前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)距離的0.25倍;
④隔板下壁面后緣倒圓起始點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明高超聲速進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明高超聲速進(jìn)氣道各部件及相對(duì)位置示意圖;
圖3是本發(fā)明高超聲速進(jìn)氣道來(lái)流為ma=6時(shí)的無(wú)粘馬赫數(shù)等值圖;
圖4是本發(fā)明高超聲速進(jìn)氣道來(lái)流為ma=6時(shí)的有粘馬赫數(shù)等值圖;
圖5是本發(fā)明高超聲速進(jìn)氣道引入隔板且l1=2.3295h2=47.492mm,取l2=5.1806h2=105.617mm,l3=0.9693h2=19.761mm,l4=0.0754h2,來(lái)流為ma=6時(shí)的馬赫數(shù)等值圖;
圖6是本發(fā)明高超聲速進(jìn)氣道引入隔板且l1=2.3295h2=47.492mm,取l2=5.1806h2=105.617mm,l3=1.1164h2=22.761mm,l4=0.0754h2,來(lái)流為ma=6時(shí)的馬赫數(shù)等值圖;
圖7是本發(fā)明高超聲速進(jìn)氣道引入隔板且l1=2.3295h2=47.492mm,取l2=4.6901h2=95.615mm,l3=0.9693h2=19.761mm,l4=0.0754h2,來(lái)流為ma=6時(shí)的馬赫數(shù)等值圖;
圖8是本發(fā)明高超聲速進(jìn)氣道引入隔板且l1=2.3295h2=47.492mm,取l2=4.6901h2=95.615mm,l3=1.1164h2=22.761mm,l4=0.0754h2,來(lái)流為ma=6時(shí)的馬赫數(shù)等值圖;
圖9是本發(fā)明高超聲速進(jìn)氣道引入隔板且l1=2.3295h2=47.492mm,取l2=5.1806h2=105.617mm,l3=0.9693h2=19.761mm,l4=0.0295h2,來(lái)流為ma=6時(shí)的馬赫數(shù)等值圖;
本發(fā)明的工作原理是,為了獲得較低唇罩阻力的高超聲速進(jìn)氣道,通常會(huì)盡可能地降低唇罩迎風(fēng)面積,然而如圖3所示,在這種情況下,唇口兩道激波則會(huì)匯聚在一起,造成入射點(diǎn)處邊界層分離,從而使得進(jìn)氣道性能大大下降,此時(shí),在進(jìn)氣道內(nèi)收縮段內(nèi)引入隔板,隔板對(duì)流場(chǎng)的改善作用體現(xiàn)在以下方面:(a)隔板的“格擋”作用,使得兩道唇口激波分開(kāi)入射到隔板上,相比較于匯聚的激波入射到進(jìn)氣道壁面上造成的逆壓力梯度,分開(kāi)入射到隔板上的兩道唇口激波造成的逆壓力梯度則要小的多,所以隔板上的激波邊界層干擾得到了有效抑制;(b)隔板上邊界層與進(jìn)氣道下壁面相比則比較薄,速度型面更加飽滿(mǎn),所以邊界層更不易分離;(c)對(duì)于隔板本身的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),整體設(shè)計(jì)成上凸構(gòu)型則是讓氣流在隔板上壁面產(chǎn)生膨脹波以削弱激波入射帶來(lái)的壓升影響,同時(shí)隔板下壁面產(chǎn)生一系列的弱壓縮波,從而減弱入射到進(jìn)氣道壁面的激波強(qiáng)度;隔板始端末端盡量設(shè)計(jì)成與當(dāng)?shù)貧饬鲓A角較小則保證了前緣激波的強(qiáng)度盡量較小,氣流流出隔板時(shí),流場(chǎng)盡可能地均勻穩(wěn)定;隔板長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)則保證了在能起到控制作用時(shí),盡可能地減少隔板產(chǎn)生的粘性損失以及因?yàn)楦舭暹^(guò)長(zhǎng)而帶來(lái)的激波反射產(chǎn)生的不必要的激波損失。綜上所述,引入隔板之后能夠減弱甚至抑制高超聲速進(jìn)氣道內(nèi)收縮段唇口激波與肩部邊界層干擾引起的邊界層分離現(xiàn)象,大大提高進(jìn)氣道性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,如圖1和圖2所示,對(duì)本發(fā)明提出的一種高超聲速進(jìn)氣道進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
一種高超聲速進(jìn)氣道,包括進(jìn)氣道主體2、進(jìn)氣道唇罩3,在進(jìn)氣道主體和進(jìn)氣道唇罩之間形成了進(jìn)氣道內(nèi)收縮段4,進(jìn)氣道內(nèi)收縮段4始端為進(jìn)氣道入口5,內(nèi)收縮段末端為進(jìn)氣道喉道6,進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面7緊鄰進(jìn)氣道入口5,其特征在于:
該高超聲速進(jìn)氣道內(nèi)收縮段還包括隔板1,隔板1呈“拱橋”形狀水平放置于進(jìn)氣道內(nèi)收縮段4內(nèi),隔板前緣的水平位置在內(nèi)收縮段4內(nèi)靠近內(nèi)收縮段4入口處,隔板前緣的高度位置在內(nèi)收縮段4內(nèi)處于中間處;
隔板上壁面8、隔板下壁面9均在隔板中間位置往上拱起,且隔板上壁面8、隔板下壁面9的前、后緣和當(dāng)?shù)貧饬鞣较驃A角應(yīng)盡量小且隔板1厚度宜適中,最小則為隔板前緣倒角直徑,隔板1厚度太大則會(huì)減少進(jìn)氣道的有效流通面積,造成流量壅塞,應(yīng)保證隔板的最大厚度l4滿(mǎn)足0.0295h2<<l4<<0.0754h2,其中h2為進(jìn)氣道喉道6高度;
隔板1長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足第二道唇口激波11入射在隔板后緣處,且第一道唇口激波10盡量入射在隔板上壁面8膨脹作用劇烈處。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的高超聲速進(jìn)氣道,其特征在于:
所述隔板上表面8前緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面7的夾角為θ3u,滿(mǎn)足θ3u=-5.367°,
隔板上表面8后緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面7的夾角為θ4u,滿(mǎn)足θ4u=19°,
隔板下表面9前緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面7的夾角為θ3d,滿(mǎn)足θ3d=7.367°,
隔板下表面9后緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面7的夾角為θ4d,滿(mǎn)足θ4d=17.5°;
其中,正角度表示切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面7夾角沿著順時(shí)針?lè)较?,?fù)角度表示切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面7夾角沿著逆時(shí)針?lè)较颉?/p>
所述隔板1前緣與后緣均用半徑為r的圓角倒圓,滿(mǎn)足r=0.3mm。
所述隔板前緣與后緣倒圓圓心距離為l1,滿(mǎn)足:
l1=2.3295h2,
其中h2為進(jìn)氣道喉道6高度。
所述隔板1前緣倒圓的圓心與進(jìn)氣道喉道6的水平距離為l2,滿(mǎn)足:
4.6901h2<<l2<<5.1806h2;
所述隔板1前緣倒圓圓心與進(jìn)氣道入口5與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面7交界點(diǎn)的垂直距離為l3,滿(mǎn)足:
0.9693h2<<l3<<1.1164h2,
其中,h2為進(jìn)氣道喉道6高度。
根據(jù)權(quán)利要求2所述的高超聲速進(jìn)氣道,其特征在于:隔板上壁面8、隔板下壁面9的幾何構(gòu)型曲線(xiàn)均采用nurbs藝術(shù)樣條(piegl,l.,tiller,w.,“thenurbsbook,”springer-verlagberlinheidelberg,1997,pp.117.)擬合曲線(xiàn)。
其中,隔板上壁面8取5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行nurbs藝術(shù)樣條擬合,5個(gè)點(diǎn)分別為:
①隔板上壁面8前緣倒圓的起始點(diǎn);
②在隔板上壁面8前緣切線(xiàn)上,并且與隔板上壁面8前緣倒圓起始點(diǎn)的距離為隔板上壁面8前緣倒圓起始點(diǎn)與隔板上壁面8前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)距離的0.5倍;
③隔板上壁面8前后緣切線(xiàn)的交點(diǎn);
④在隔板上壁面8后緣切線(xiàn)上,并且與隔板上壁面8后緣倒圓起始點(diǎn)的距離為隔板上壁面8后緣倒圓起始點(diǎn)與隔板上壁面8前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)距離的0.5倍;
⑤隔板上壁面8后緣倒圓的起始點(diǎn)。
隔板下壁面9取4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行nurbs藝術(shù)樣條擬合,4個(gè)點(diǎn)分別為:
①隔板下壁面9前緣倒圓起始點(diǎn);
②在隔板下壁面9前緣切線(xiàn)上,并且與隔板下壁面9前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)的距離為隔板下壁面9前緣起始點(diǎn)與隔板下壁面9前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)距離的0.25倍;
③在隔板下壁面9后緣切線(xiàn)上,并且與隔板下壁面9前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)的距離為隔板下壁面9后緣起始點(diǎn)與隔板下壁面9前后緣切線(xiàn)交點(diǎn)距離的0.25倍;
④隔板下壁面9后緣倒圓起始點(diǎn)。
應(yīng)用實(shí)例1
(1)技術(shù)指標(biāo)
工作馬赫數(shù)范圍:ma4.0~ma6.0,設(shè)計(jì)馬赫數(shù)為ma6.0。
(2)方案介紹:
設(shè)計(jì)了一個(gè)二級(jí)外壓縮面的二元高超聲速進(jìn)氣道,兩級(jí)壓縮面楔角分別為12°、8°,喉道高度為h2=20.387mm,進(jìn)氣道隔離段長(zhǎng)度為喉道高度的8.314倍,喉道內(nèi)收縮比為icr=1.65,出于熱防護(hù)考慮,對(duì)壓縮面前緣及唇罩前緣都進(jìn)行了鈍化處理,鈍化圓角半徑r=0.3mm。隔板上表面前緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面的夾角為θ3u,滿(mǎn)足θ3u=-5.367°,隔板上表面后緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面的夾角為θ4u,滿(mǎn)足θ4u=19°,隔板下表面前緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面的夾角為θ3d,滿(mǎn)足θ3d=7.367°,隔板下表面后緣切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面的夾角為θ4d,滿(mǎn)足θ4d=17.5°,其中,正角度表示切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面夾角沿著順時(shí)針?lè)较?,?fù)角度表示切線(xiàn)與進(jìn)氣道第二級(jí)壓縮面夾角沿著逆時(shí)針?lè)较?。隔板前緣與后緣倒圓圓心距離為l1,滿(mǎn)足:l1=2.3295h2,其中h2為進(jìn)氣道喉道高度。
如圖4所示,在內(nèi)收縮段沒(méi)有引入隔板之前,在降低唇罩阻力后,內(nèi)收縮段激波邊界層干擾十分劇烈,引發(fā)進(jìn)氣道下壁面邊界層分離,使得進(jìn)氣道入口前存在大分離包,這大大降低了進(jìn)氣道的總壓恢復(fù)以及進(jìn)氣道性能,顯然是非常不利的。如圖5,當(dāng)引入隔板之后,l1=2.3295h2=47.492mm,取l2=5.1806h2=105.617mm,l3=0.9693h2=19.761mm,l4=0.0754h2=1.537mm,從流場(chǎng)圖中可以看到,兩道唇口激波分別入射到隔板上,但由于入射點(diǎn)相距較遠(yuǎn),并未引起邊界層分離,進(jìn)氣道入口前大規(guī)模分離包消失,相比于原型進(jìn)氣道,引入了隔板之后大大改善了進(jìn)氣道性能。
應(yīng)用實(shí)例2
在應(yīng)用實(shí)例1中所述的原型高超聲速進(jìn)氣道內(nèi)引入隔板,隔板構(gòu)型與應(yīng)用實(shí)例1相同,但l1=2.3295h2=47.492mm,取l2=5.1806h2=105.617mm,l3=1.1164h2=22.761mm,l4=0.0754h2=1.537mm,如圖6流場(chǎng)圖所示,與無(wú)隔板的進(jìn)氣道流場(chǎng)相比較,進(jìn)氣道入口前大規(guī)模分離包消失,進(jìn)氣道性能得到了很大的改善。
應(yīng)用實(shí)例3
在應(yīng)用實(shí)例1中所述的原型高超聲速進(jìn)氣道內(nèi)引入隔板,隔板構(gòu)型與應(yīng)用實(shí)例1相同,但l1=2.3295h2=47.492mm,取l2=4.6901h2=95.615mm,l3=0.9693h2=19.761mm,l4=0.0754h2=1.537mm,如圖7流場(chǎng)圖所示,與無(wú)隔板的進(jìn)氣道流場(chǎng)相比較,進(jìn)氣道入口前大規(guī)模分離包消失,進(jìn)氣道性能得到了很大的改善。
應(yīng)用實(shí)例4
在應(yīng)用實(shí)例1中所述的原型高超聲速進(jìn)氣道內(nèi)引入隔板,隔板構(gòu)型與應(yīng)用實(shí)例1相同,但l1=2.3295h2=47.492mm,取l2=4.6901h2=95.615mm,l3=1.1164h2=22.761mm,l4=0.0754h2=1.537mm,如圖8流場(chǎng)圖所示,與無(wú)隔板的進(jìn)氣道流場(chǎng)相比較,進(jìn)氣道入口前大規(guī)模分離包消失,進(jìn)氣道性能得到了很大的改善。
應(yīng)用實(shí)例5
在應(yīng)用實(shí)例1中所述的原型高超聲速進(jìn)氣道內(nèi)引入隔板,隔板為等厚度隔板,且l1=2.3295h2=47.492mm,取l2=5.1806h2=105.617mm,l3=0.9693h2=19.761mm,l4=0.0295h2=1.537mm,如圖9所示,與無(wú)隔板的進(jìn)氣道流場(chǎng)相比較,進(jìn)氣道入口前的大規(guī)模分離包消失,進(jìn)氣道性能得到了很大的改善。
表1則是l1=2.3295h2=47.492mm時(shí),原型高超聲速進(jìn)氣道與引入隔板后的總壓恢復(fù),對(duì)比原型進(jìn)氣道的總壓恢復(fù)與引入隔板后進(jìn)氣道的總壓恢復(fù)可以看出,引入隔板后,當(dāng)隔板處于有效范圍內(nèi)時(shí),總壓恢復(fù)均有較大幅度的上升,這表明,引入隔板后大大減弱了進(jìn)氣道內(nèi)激波邊界層干擾,改善了進(jìn)氣道性能。
表1l1=47.492mm時(shí),原型高超聲速進(jìn)氣道與引入隔板后高超聲速進(jìn)氣道的總壓恢復(fù)
本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多,以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn),這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。