超声速旋流器内气相流场的数值模拟

作     者：刘仪 丁畅 孙万林 姜克建 黄言理 LIU Yi;DING Chang;SUN Wanlin;JIANG Kejian;HUANG Yanli

作者机构：浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2023年第38卷第1期

页      面：134-143页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：浙江理工大学科研启动基金(11132932619106)。 

主　　题：前置式旋流器 超声速喷管 进气道 螺旋涡 角动量 

摘      要：为了研究旋流对超声速喷管内流场的影响,在现有旋流器的基础上,通过简化模型而设计出一套前置式超声速旋流器装置,并建立不同旋流器下的三维几何模型,利用计算流体动力学(CFD)软件Fluent,结合realizable k-ε湍流模型对气相流场进行数值模拟。结果表明:在保持入口总压恒定时,随着进气道数量的减少,气体在旋流器中产生的最大切向速度会增大,但不会改变喷管流动具有组合螺旋涡的特性;由于气体的角动量是以减小轴向动量为代价,切向速度的增大,导致出口截面处的平均轴向速度减小;入口总压增大时,气体速度与静温在收缩段的分布接近,在扩张段,气体速度和马赫数增大,而静温减小,并且切向速度在出口截面沿径向方向上呈现出几乎相同的分布。