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高超声速进气道流场数值模拟与试验研究

金亮  
【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Harten TVD格式进行流场求解,湍流部分应用Menter SST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。


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