Sivells方法在高马赫数低总压喷管设计中的适用性分析

作     者：李震乾 石义雷 梁杰 陈爱国 皮兴才 龙正义 杨彦广 LI Zhenqian;SHI Yilei;LIANG Jie;CHEN Aiguo;PI Xingcai;LONG Zhengyi;YANG Yanguang

作者机构：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000 跨流域空气动力学重点实验室绵阳621000 

出 版 物：《实验流体力学》 (Journal of Experiments in Fluid Mechanics)

年 卷 期：2024年第38卷第5期

页      码：72-80页

摘      要：目前高超声速轴对称型面喷管广泛采用Sivells方法进行无黏型面设计,通过求解轴对称的von Kármán动量方程进行边界层修正。该方法在常规高超声速风洞、激波风洞等的高马赫数、高总压条件下已成功应用,但鲜有在高马赫数、低总压条件下的应用研究。在低总压条件下,采用该方法设计了马赫数6、8、10、12的轴对称型面喷管,通过数值模拟分析流场结构,并进行试验验证;模拟了喷管射流流场,通过对射流流场进行结构分析,判断设计方法的适用性。研究结果表明:马赫数6、8喷管流场与设计基本一致,射流流场品质较好,适合开展风洞试验;马赫数10、12喷管流场局部过度膨胀,马赫数高于设计值,其中马赫数10喷管的射流流场品质较好,马赫数12喷管的射流流场品质下降显著且马赫数轴向梯度增大。因此,在高马赫数、低总压条件下,Sivells设计方法仍适用于马赫数6、8喷管,马赫数10喷管处于临界状态,而不适用于马赫数12喷管。

主 题 词：Sivells方法 高马赫数 低总压 喷管流场 射流流场 轴对称型面喷管 

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

核心收录：

D　O　I：10.11729/syltlx20220045

馆 藏 号：203155585...