超声速弹舱流场气动声学特性

来源 :中国第一届近代空气动力学与气动热力学会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:anjiulo
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本文介绍了在气动中心高速所0.6m×0.6m风洞中开展的超声速弹舱流场气动声学特性研究情况.试验Ma数范围为1.19~1.783,模型迎角0°,模型长深比范围6.0~15,宽深比为5.6.试验结果表明:对于开式的弹舱流动,弹舱内存在多个强烈的噪声峰值,这些峰值将诱发结构振动,导致结构疲劳;对于闭式的弹舱流动而言,弹舱内没有大的噪声峰值.
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对Ma=0.5三维空间发展超声速平面自由剪切层内三维T-S波的发展进行直接数值模拟.采用时空三阶改进MacCormack格式,差分求解可压缩扰动Navier-Stokes方程,直接数值模拟入口基频谐波扰动和基频亚谐波扰动的非线性演化特征,得到了超声速剪切层内C型和K型三维扰动波的特征结构.通过二维涡对并过程抑制超声速剪切层内C型和K型三维扰动波的发展,推迟剪切层内三维结构的快速发展,控制剪切层的三
在超声速和高超声速流动中,对物面热流和摩阻的准确预测将对飞行器十分关键.介绍了CFD方法采用的控制方程、湍流模型、近似转捩公式以及湍流的壁面函数边界条件;以及采用的数值方法.在此基础上对超声速层流流动和湍流流动中物面的摩擦阻力和热流进行了验证,并且考察了CFD工具在使用壁面函数边界条件后在湍流计算中的网格无关性能力.并针对设计的一种高超声速飞行器进行了气动力和气动热的数值模拟.
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本文采用一维优化、二维设计、三维评估的设计方法,对Ma=6、30 km高度飞行的三楔四波系超燃冲压发动机进气道进行了设计研究.在理论设计过程中,根据一维优化结果提出了超燃进气道的工程设计约束,同时在二维、三维设计中考虑了进气道内部流动的黏性及湍流影响,并在常规高超声速风洞对最终设计方案进行了试验验证.本文还提出了一种应用于超燃进气道的新型人工转捩装置,取得了很好的试验效果.通过对设计结果和风洞试验