摘要：基于主动射流技术,本文提出了一种应用于高超声速进气道再起动的控制方法。采用URANS(Unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes)方法对再起动的动态过程进行了数值模拟,验证了控制方法的有效性,并揭示了射流条件的影响。主动射流将高压分离泡从内缩段转移至上游并充分膨胀,缓解了内缩段的逆压梯度,从而改善了进气道的不起动状态。关闭射流后,进气道在射流膨胀诱导的顺压环境中成功实现再起动。接着,分析了射流动量比的影响以指导射流控制方法的设计并选择合适的动量比。较低的射流动量不足以消除高压分离泡,而过大的射流动量则会诱导较强的弓形激波并造成严重的动量损失。移除射流后,将在下壁面形成较厚的低速层,使进气道回退为不起动状态。因此,使用主动射流辅助进气道再起动的一般原则为确保射流在出口下游充分膨胀,同时避免在上游造成较大的动量损失,并防止形成较厚的低速层。

摘要：为探索利用射流技术降低进气道起动马赫数的可行性,对二元高超声速进气道二维流场进行了数值模拟,通过对比不同工况的流场结构、流量系数及总压恢复系数,分析了射流对高超声速进气道的作用效果,并研究了射流速度、压强及倾角对进气道起动性能的影响。分析结果表明:施加射流,激波与进气道边界层原有干扰形式发生改变,是降低进气道起动马赫数的主要原因。研究还表明,增大射流速度利于提高控制效果,但持续增大射流速度,会造成隔离段反压升高,并且这一现象与射流压强相关,降低射流压强能使进气道起动的射流速度区间扩大,同时在不同射流倾角下,上述规律表现一致。该研究揭示了进气道起动能力随射流参数变化的系统性规律,可用于指导工程设计及优化。