面向非设计工况的激波针-喷流复合构型研究

作     者：李珺 王俊峰 赵雅甜 罗世彬 LI Jun;WANG Junfeng;ZHAO Yatian;LUO Shibin

作者机构：中南大学航空航天学院长沙410083 

基　　金：国家自然科学基金(11902367) 空气动力学国家重点实验室研究基金(SKLA-20200202) 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第9期

页      码：321-336页

摘      要：逆向喷流激波针可有效降低设计工况的阻力和驻点热流,然而其在有攻角的非设计工况下面临减阻防热性能严重恶化的挑战。为此,对多喷流激波针减阻防热方案进行了数值模拟研究,探索了“激波针-逆向喷流-侧向喷流”复合构型的减阻防热效果,分析了该方案在非设计工况下的减阻防热机制,对比了侧向喷口数量和分布间距对减阻防热性能的影响规律。结果表明:有攻角条件下,激波针迎风侧斜激波会与钝头体前的再附激波发生干扰,导致热流和压力峰值远高于钝头体驻点值。通过在激波针迎风侧施加侧向喷流,可推离侧向激波,降低斜激波与再附激波的干扰强度,达到显著的减阻防热效果,实现壁面热流峰值降低53.8%、阻力系数降低36%。进一步研究发现,在喷流质量流量一定的情况下,增加侧向喷口数量与扩大喷口分布间距均会降低阻力,但一定程度上增大了热流峰值。具体而言,当喷口数量从1增加到4,阻力系数可降低6.5%,但热流峰值增加了10.8%;当喷口间距从4mm增加到8mm,阻力系数可降低13.2%,但壁面热流峰值增大了4.9%。

主 题 词：减阻防热 激波针 喷流 非设计工况 高超声速 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/S1000-6893.2021.25949

馆 藏 号：203114483...