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作者:粟荣广;韩信;胡占仓;施崇广;尤延铖;
单位:厦门大学航空航天学院;
摘要:为研究高超声速前体/进气道一体化模型在考虑真实气体效应后的工作特性,设计了工况为Ma10的曲锥前体/两级压缩三维内转进气道一体化模型,并采用不同的气体模型对其进行数值研究。研究结果表明:在流场结构上,化学非平衡气体在前体预压缩段内与量热完全气体和热完全气体的流场结构类似,进气道激波压缩强度减小,唇口侧溢流减少,分离包体积相近但位置向后移动。在气动参数上,三种气体模型壁面沿程参数变化趋势类似,化学非平衡气体的沿程壁面温度和流量系数最小,进气道总压恢复系数最大。考虑来流攻角α在0°~4°时,进气道内唇口侧分离包处化学非平衡效应最显著,分离包位置随攻角增加而向后移动,α=2°时分离包体积最大且化学非平衡效应最强,此时进气道总压恢复系数最大,较设计点增加了4.8%,流量系数和静压比随攻角增大而增大。在Ma8和Ma9时进气道的总压恢复系数分别高于设计点69%和28%,外锥激波与进气道入射激波压缩强度小于设计点;Ma8激波边界层干扰造成的局部高温不足以发生化学反应,Ma9时边界层分离区内发生微弱化学反应。
关键词:真实气体效应;;曲锥前体;;前体/进气道一体化;;化学非平衡气体;;气动性能
基金资助:国家自然科学基金(U20A2069;12302389;12372295)~~