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《西北工业大学》 2006年
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超燃冲压发动机尾喷管设计及性能研究

李建平  
【摘要】:超声速燃烧冲压发动机是一种新型的吸气式动力装置,因其良好的性能和巨大的潜在优势,在未来的航空、航天领域中具有广阔的应用前景。超燃冲压发动机由进气道、隔离段、燃烧室和尾喷管组成。尾喷管是超燃冲压发动机产生推力的主要部件,其性能既取决于其几何构形,又取决于沿飞行轨道的M数、动压、飞行攻角、进气道和燃烧室性能等。因此,尾喷管构型的设计及其几何参数对尾喷管性能的影响规律已成为超燃冲压发动机领域的重要研究方向。 本文应用简易特征线方法对超燃冲压发动机尾喷管进行了优化设计。应用商业软件FLUENT对尾喷管内部流场进行了数值模拟,研究并总结了尾喷管的几何参数(初始膨胀角、尾喷管总长度、外部喷管高度、外罩长度、外罩内壁扩张角)对尾喷管性能的影响规律。应用简易特征线方法和粒子群优化算法对尾喷管的优化设计进行了研究。 研究结果表明,采用简易特征线法设计超燃冲压发动机尾喷管上壁型线简便可行。本文通过计算分析了几何参数对尾喷管性能的影响规律及对尾喷管的优化设计,为超燃冲压发动机尾喷管几何参数的选择提供了参考范围。
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