临近空间大气静压静温突变对冲压进气道流动特性影响机理研究

作     者：冉锐 田照阳 石磊 Ran Rui;Tian Zhaoyang;Shi Lei

作者机构：西北工业大学燃烧、热结构与内流场重点实验室西安710072 

出 版 物：《空天技术》 (Aerospace Technology)

年 卷 期：2023年第2023卷第1期

页      面：115-131页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主　　题：超燃冲压发动机 隔离段 进气道 激波 临近空间飞行器 

摘      要：由于真实临近空间大气结构强烈的空间不均匀性和时变性,超燃冲压发动机在临近空间宽速域、大空域工作时面临来流参数变化剧烈的问题,采用数值模拟的方法研究了飞行环境参数突变时冲压进气道波系结构及隔离段流动的动态演化特性。研究表明,在典型飞行马赫数为6时,来流静压突变对进气道隔离段内波系结构和压强分布趋势影响微弱,飞行静压的提高会使隔离段内来流的平均速度增大,总压恢复系数也上升0.68%,增压效果减弱。而环境静温突变对进气道流动带来的影响更为显著,体现在压力变化趋势、流动参数变化幅度,以及动态响应、参数变化趋势区域性差异等诸多方面。环境静温突增使进气道沿程压力分布整体呈下降趋势,其中马赫数下降幅度为10.1%;同时,波系向上游移动且强度降低,削弱了隔离段抗反压能力。环境静温下降则会增加隔离段出口处非均匀性与能量损耗,使总压恢复系数下降65.23%,畸变指数上升0.32%,从而削弱发动机工作性能。