近年来新型内收缩高超声速进气道受到国内外研究者的广泛关注,其设计方法是首先选择性能优良的轴对称基准流场,再结合流线追踪技术等方法得到进气道的最终构型。进气道的性能很大程度上由其基准流场决定。由于矩形进口有利于前体进气道的一体化,但圆形燃烧室相对矩形燃烧室有着浸润面积小、损失小等诸多优势,因而有必要对矩形转圆形内收缩进气道进行进一步研究。本文采用有旋特征线法,基于无黏壁面的不同马赫数分布规律分别反设计出了轴对称基准流场。以Ma 5.45作为设计马赫数,进口半径为0.25m,前缘压缩角为5°,中心体半径取进口半径的10%。等马赫数梯度:(1)3次马赫数分布规律;(2)分段连续马赫数分布规律;(3)在上述基准流场上结合流线追踪技术及截面渐变技术得到了矩形转圆内收缩进气道,各进气道保持捕获面积一致,长度相当,然后并进行了数值研究。采用商业软件Fluent对进气道进行三维黏性数值计算,选用RNG k-ε湍流模型,近壁处采用标准壁面函数进行处理。方程的离散均选择二阶迎风格式。流体假设为理想气体,分子黏性系数采用Sutherland公式计算,壁面取绝热无滑移、固体边界条件。收敛标准为各项残差至少下降3个数量级,并且进出口流量保持恒定。数值结果表明,采用分段连续的马赫数分布规律反设计得到的进气道性能较优。相对于3次分布规律设计的进气道,这种规律设计的进气道虽然总收缩比较大,喉道及隔离段出口压比较高,但其总压损失并没有上升,喉道总压恢复与3次分布规律设计的进气道基本一致,而隔离段出口总压恢复设计点Ma 6提高了1.8%,接力点Ma 4提高了2.6%。这说明其隔离段内流场较好,损失较小。