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高超声速进气道流场数值模拟与试验研究

专 业: 流体力学
关键词: 超声速 超燃冲压进气道 湍流模型 激波 湍流 边界层干扰
分类号: V411
形 态: 共 79 页 约 51,745 个字 约 2.475 M内容
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内容摘要


高超声速进气道是超燃冲压发动机里面的压缩部件,其性能与超燃冲压发动机的工作特性息息相关,因此开展高超声速进气道的研究是很有意义的,本文结合数值模拟与风洞试验的结果对三维侧压式进气道的流场特征进行了研究。

本文数值方法基于Reynold平均的Navier-Stokes方程,采用有限体积法离散计算区域,对流项使用HartenTVD格式进行流场求解,湍流部分应用MenterSST两方程湍流模型,建立了隐式LU-SGS方法的求解三维计算程序,用来模拟高超声速流场。

通过计算相关文献里面的算例来验证本文所使用程序计算三维激波/湍流边界层干扰问题的准确性。

并同时进行了超声速三维侧压式进气道SC01在来流马赫数为5.2状态下的风洞实验,分析了的实验数据,比较了不同唇口位置对进气道性能的影响,结合几种三维侧压式进气道的简化模型的数值模拟结果,研究了进气道内部的流动机理,为进一步的高超声速进气道的设计提供了依据..……

全文目录


文摘
英文文摘
论文说明:图目录、表目录
第一章 引言
1.1研究工作的应用背景及重要意义
1.2国内外研究工作历史及现状
1.2.1超燃冲压发动机进气道研究
1.2.2湍流数值模拟的发展现状
1.3本文的工作
第二章 高超声遮进气道流场的实验分析
2.1高超声速进气道简介
2.2高超声速进气道设计
2.2.1高超声速进气道设计目标
2.2.1模型进气道SC01设计思想
2.3实验系统
2.4模型进气道SC01风洞实验结果分析
2.5小结
第三章 数值方法
3.1控制方程
3.2湍流模型
3.2.1湍流模型概述
3.2.2 SST两方程湍流模型
3.3空间离散方法
3.3.1有限体积法
3.4隐式LU-SGS迭代方法
3.5 TVD格式
3.6流场初始条件与边界条件
3.6.1流场初始条件
3.6.2边界条件
3.7小结
第四章 高超声速进气道的数值模拟
4.1高超声速进气道流场的典型气动特征
4.1.1二维激波/湍流边界层干扰
4.1.2三维激波/湍流边界层干扰
4.2验证算例
4.2.1验证算例一:超声速平板湍流边界层数值模拟
4.2.2验证算例二:对称交叉激波/平板湍流边界层数值模拟
4.3马赫数5下三维侧压式无唇口板进气道数值模拟
4.3.1数值模拟算例一
4.3.2数值模拟算例二
4.4不同外罩唇口位置下进气道SC01的流场结构对比
4.4.1外罩唇口位置-40%时进气道SC01的数值模拟
4.4.2外罩唇口位置-60%,-80%状态下进气道SC01的数值模拟
4.5本章小结
第五章 结束语
参考文献

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中图分类: > V411 > 航空、航天 > 航天(宇宙航行) > 基础理论及试验 > 空气动力学

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