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高超声速飞行器机体/发动机一体化设计研究

徐华松  
【摘要】:高超声速飞行器各子系统之间存在着很强的相互作用,这要求在设计过程中必须采用一体化技术。机体/发动机一体化设计是一体化技术中最为关键的一环。论文以高超声速飞行器为研究对象,采用理论分析和数值模拟等方法,对高超声速飞行器机体/发动机一体化设计技术进行研究。 介绍了数值模拟方法的基本理论,选择合适的高超声速飞行器设计外形,对高超声速飞行器进行了气动/推进界面(API)和发动机/机体界面(EAI)划分,采用数值模拟方法,对机体/发动机一体化性能进行分析。对设计马赫数条件下,不同楔形体压缩角对前体/进气道性能影响进行分析,以进气道总压恢复系数和阻力系数为约束条件,设计前体外形,并分析了设计和非设计状态下,前体/进气道流场的变化。介绍了后体喷管的参数化设计方法,应用膨胀波理论设计后体内部喷管,以推力系数为目标设计上壁型面,提高了后体喷管的推进性能。


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