Φ1米高超声速风洞M7、8喷管设计及流场校测

【摘要】： 喷管是风洞的核心部件,对风洞气流好坏起决定性作用。本文以国家某重点工程的风洞改造项目为背景,研究了M7、8喷管设计及流场校测等问题。全文取得了如下成果: (一)用特征线加附面层修正的方法设计了M8型面喷管,并在M8喷管的基础上采用喉道拟合的方法生成M7喷管。其中,喷管型面气动设计采用理想气体的Cresci方法计算无粘型面;喷管的附面层修正采用Sivells-Payre方法;喷管收缩段的设计采用维托辛斯基公式。 (二)为了验证设计的可行性和准确性,用CFD软件对M7、8喷管内流场进行了数值计算。给出了流场的马赫数分布和出口截面的马赫数。校核结果表明喷管理论分析正确,喷管型面曲线符合设计要求,喷管设计达到行业标准。 (三)根据喷管型面坐标数据进行喷管结构设计,在喷管结构设计中着重解决密封设计和喉道冷却等问题。在喷管结构设计完成后进行喷管加工、安装、调试,最终给出喷管实际调试结果。