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作者：付珂欣;徐惊雷;刘增旭;俞凯凯;
单位：南京航空航天大学能源与动力学院;
摘要：为了实现高超声速排气系统与飞行器后体一体化，非对称喷管需要在有限的空间内、严格的几何约束下完成对高温高压气体的高效膨胀，并达到高性能的需求。然而在实际非对称喷管设计中，往往面临着强几何约束、设计变量规模较大等问题，造成现有方法难以完全实现非对称喷管的高效设计。为此，本文采用伴随优化方法针对非对称喷管开展气动设计，分别展开了全几何约束下的推力最优和升力最优两类设计研究。在推力最优设计结果中可得到，优化后的非对称喷管内部压力场分布显著改变，从而使得推力系数相对于初始直壁面喷管增加了5.966%。在升力最优设计中，喷管内下壁面会产生一道弱激波，该道弱激波在喷管上壁面的反射显著提升了上壁面局部的压力，进而使得升力相对于直壁面喷管增加了44.921%。从两类优化结果中可以看到相比初始构型，伴随优化方法可以在实现全几何约束下的非对称喷管设计同时，能够有效保持喷管所需的推力及升力性能。
关键词：超燃冲压发动机;;非对称喷管;;气动优化;;离散伴随;;几何约束
基金资助：国家自然科学基金（12332018）;; 航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目（P2022-B-I-006-001）~~
