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推进技术 2017年第2期38卷 241-248页

作者：华正旭袁化成王金刚陈文芳南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016 沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035

为深入探究唇罩侧板后掠对二元高超声速进气道起动性能的影响规律,采用风洞试验与三维数值模拟分析相结合的方法,对比分析了侧板不同后掠状态下的不起动流场特征,细致地研究了后掠角度影响进气道起动的流动机理。研究结果表明:唇罩后掠... 详细信息

为深入探究唇罩侧板后掠对二元高超声速进气道起动性能的影响规律,采用风洞试验与三维数值模拟分析相结合的方法,对比分析了侧板不同后掠状态下的不起动流场特征,细致地研究了后掠角度影响进气道起动的流动机理。研究结果表明:唇罩后掠能够提高进气道的起动能力,来流Ma=5.0和Ma=4.0时,进气道的最小起动后掠角分别为75°和82.5°。Ma=5.0来流条件下,不起动的分离包前缘形态在一定范围内基本不受后掠角影响。唇罩后掠角度增大时主要通过侧板的展向溢流,改变分离包的位置及形态,进而通过降低分离包内的逆压梯度来影响进气道的起动性能。

关键词：高超声速进气道后掠角不起动溢流分离包

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弯曲扩张段内激波串自激振荡特性

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推进技术 2018年第9期39卷 1955-1964页

作者：汪昆谢旅荣刘雨南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016

为了研究一种典型超声速进气道弯曲扩张段内流场结构及激波串自激振荡特性,采用数值模拟方法分析了扩张段出口反压对激波串振荡的影响规律及气流分离和激波串振荡的关系。结果表明:随着反压增大,激波串的大幅振荡和小幅振荡交错出现。... 详细信息

为了研究一种典型超声速进气道弯曲扩张段内流场结构及激波串自激振荡特性,采用数值模拟方法分析了扩张段出口反压对激波串振荡的影响规律及气流分离和激波串振荡的关系。结果表明:随着反压增大,激波串的大幅振荡和小幅振荡交错出现。当激波串头激波与背景激波相交时,激波串出现高频小幅振荡,振动频率大于900Hz;当激波串前缘点的位置处在扩张段上壁面背景激波反射点时,激波串出现低频大幅振荡,振动频率为200~500Hz;而处在扩张段下壁面背景激波反射点时,不会出现低频大幅振荡。激波串振荡频率与扩张段内部分离包变化频率相近,壁面形状和背景激波的逆压力梯度是激波串大幅自激振荡的影响因素。

关键词：超声速进气道弯曲扩张段激波串自激振荡分离包

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基于后掠唇罩的入射激波/边界层干扰流动控制方法

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航空学报 2023年第16期44卷 115-127页

作者：李灿民黄河峡梁钢吕靖昊蔡佳谭慧俊南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 南京工业职业技术大学航空工程学院南京210023

针对高超声速进气道内强唇罩激波/边界层干扰带来的大尺度分离、流动损失大等问题,提出了基于后掠唇罩的入射激波/边界层干扰流动控制方法。在来流马赫数3、唇罩压缩角18°条件下,仿真对比了后掠/平直2类唇罩2种构型干扰区内的流动特性... 详细信息

针对高超声速进气道内强唇罩激波/边界层干扰带来的大尺度分离、流动损失大等问题,提出了基于后掠唇罩的入射激波/边界层干扰流动控制方法。在来流马赫数3、唇罩压缩角18°条件下,仿真对比了后掠/平直2类唇罩2种构型干扰区内的流动特性。结果表明:后掠唇罩入射激波/边界层干扰产生的分离包尺度沿展向呈现逐渐增加的趋势,利用三维后掠入射激波产生的自对称面往两侧的顺压梯度,驱动低能流往两侧迁移,可使得分离区流向尺度相对于平直唇罩构型最大可减小50.6%;在后掠唇罩干扰区内,压力分布呈现以分离线曲率中心为虚拟中心的椭圆相似特征。

关键词：唇罩激波/边界层干扰后掠唇罩分离包流动控制椭圆相似

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二元超声速进气道的反压特性研究

二元超声速进气道的反压特性研究

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作者：汪昆南京航空航天大学

学位级别：硕士

本文设计了一种二元超声速进气道,研究了扩张段型面参数对设计状态下进气道的气动性能及流场的影响,并对弯曲扩张段内激波串自激振荡特性及进气道的不起动和再起动特性开展了详细的非定常数值仿真研究。首先,研究了超声速进气道扩张段... 详细信息

本文设计了一种二元超声速进气道,研究了扩张段型面参数对设计状态下进气道的气动性能及流场的影响,并对弯曲扩张段内激波串自激振荡特性及进气道的不起动和再起动特性开展了详细的非定常数值仿真研究。首先,研究了超声速进气道扩张段型面的中心线变化规律、扩张比及中心线偏距对设计状态下进气道的气动性能及流场的影响。结果表明:采用前缓后急中心线变化规律的进气道出口总压恢复系数最高,而采用前急后缓中心线变化规律的进气道总压恢复系数最低;随着扩张比从1.40增大到1.80,进气道总压恢复系数和抗反压能力均下降,出口马赫数上升,扩张比与长度对进气道出口参数的影响存在较强的耦合关系;随着偏距比的增加,进气道总压恢复系数起初有一定的升高,但偏距比增大到0.80之后,造成扩张段出口下壁面出现气流分离,导致总压恢复系数降低,出口马赫数增大,总体上偏距比变化对进气道抗反压能力影响不大。然后,研究了超声速进气道弯曲扩张段部分的流场结构及激波串自激振荡特性。结果表明:扩张段内的激波串结构随反压增大发生了由对称→非对称→对称→非对称的演化,激波串的大幅振荡和小幅振荡交错出现。当激波串头激波与背景激波相交时,激波串出现高频小幅振荡;当激波串前缘点的位置处在扩张段上壁面背景激波反射点时,激波串出现低频大幅振荡,而处在扩张段下壁面背景激波反射点时,不会出现低频大幅振荡。激波串振荡频率与扩张段内部分离包变化频率相近,壁面形状和背景激波的逆压力梯度是产生激波串自激振荡的重要原因。接着,研究了不同反压变化规律对进气道正常工作流场和性能的影响。结果表明:随着反压递增,进气道总压恢复系数先增大后减小。反压振荡变化时,振荡频率和幅值都会影响进气道性能,振幅越大,造成总压损失越大;频率大于100Hz后,频率对于总压损失影响较小。振荡频率和幅值都会影响激波串起始位置的振荡范围,两者作用效果恰好相反。反压突增变化时,在不同的增压速度下,进气道呈现不同的流场特征,而进气道性能特性表现相似;激波串起始点移动速度随增压速度增大而增大。最后,研究了不同反压变化规律对超声速进气道不起动和再起动特性的影响。结果表明:反压突变时,不同降压时间对进气道再起动效果有直接影响,降压时间越短,对进气道再起动越有利,而降压时间过长,进气道无法实现再起动;随着反压降压值增大,进气道实现再起动的最大降压时间随之增加,当反压降压值和降压时间都较大时,进气道实现再起动前会出现短时间喘振;降压时间和降压值共同影响进气道再起动特性。当反压振幅较小时,进气道可以承受比定常计算下更大的反压,当振幅过大,进气道不起动。

关键词：超声速进气道弯曲扩张段激波串自激振荡不起动再起动分离包

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钻井液自洁式高效液气分离器及其应用

钻井液自洁式高效液气分离器及其应用

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第33届全国天然气学术年会

作者：范俊何兵雷镇林川庆钻探工程有限公司川西钻探公司

传统钻井液气分离器为单一伞板结构,依靠液气二相的密度差来实现钻井液中的液、气分离,存在分离效能不稳定、分离效果差、泥浆残留罐体及管线内部造成二次堵塞等缺点,研制了钻井液自洁式高效液气分离器。该分离器是在满足基本技术指标... 详细信息

传统钻井液气分离器为单一伞板结构,依靠液气二相的密度差来实现钻井液中的液、气分离,存在分离效能不稳定、分离效果差、泥浆残留罐体及管线内部造成二次堵塞等缺点,研制了钻井液自洁式高效液气分离器。该分离器是在满足基本技术指标的基础上,改变分离器内部结构,在罐体内设置有三组分离包,利用钻井液自身的动能,旋转、碰撞、拉伸、切割钻井液,使钻井液内的气泡得以充分浮出和破碎,极大的提高了分离器的分离效能,分离效能不会随着进液量和钻井液密度变化而改变,使用后能自动清洁罐体及管线内部,保持内部畅通。

关键词：钻井液气分离器分离包清洗高效

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