摘要：为改进隐身飞行器推进系统的气动性能,针对s弯进气道开展了设计和分析。基于数值模拟方法、代理模型和遗传算法构建了一套自动优化方法。在优化设计过程中,结合参数化建模、网格自动生成和改进(ssT)湍流模型求解,应用优化方法对飞行器进行了多目标设计,得到了进气道的优化推荐构型。应用尺度自适应模拟(sAs)方法对优化进气道气动性能进行了全面和细致的分析。研究结果表明:sAs方法可以较好地模拟s弯进气道的流动,优化设计能够极大地改进s弯进气道的气动性能;相比原始设计,优化进气道设计点的总压畸变指数降低了16.3%,总压恢复系数提高了1.1%。

摘要：为探究s弯进气道出口旋流对轴流压气机性能的影响,优化设计了旋流畸变网以模拟旋流,利用数值模拟的方法探究了单级轴流压气机在s弯进气道出口旋流作用下的气动响应,获得均匀进气条件和旋流进气条件下的压气机特性线和流场分布。结果表明:优化后的旋流畸变网总体旋流角误差降低了。s弯进气道出口旋流对增压能力影响不大,但会导致压气机效率下降,稳定工作范围减小。在100%和80%换算转速,压气机的压比最大降幅分别为0.12%和0.28%,在峰值效率点附近的效率最大降幅为3.2%和14.4%。s弯进气道出口旋流中的反向旋流区增大了转子叶片进气攻角,导致气流叶背分离、叶片通道堵塞,最终导致压气机失稳。

摘要：针对导弹进气道的结构特点 ,在前人的工作基础上总结出一种适合导弹使用的大偏距、短扩压 s弯进气道的设计方法。该方法通过变更中心线、面积规律、唇口形状和喉道位置等参数完成进气道的设计。应用本文中使用的 s弯进气道的数学描述方法 ,可以方便地完成 s弯进气道的几何造型工作 ,实现此类导弹用 s弯进气道的参数化设计 ,生成的造型数据也可以为 CFD和 CAM使用。此外 ,作为验证 ,文中应用此方法设计了一个椭圆进口的 s弯进气道 ,并进行了模型的风洞实验。实验结果表明 ,使用本文方法设计的弹用 s弯进气道可以达到较好的气动性能 。

摘要：基于飞翼无人机保形进气道尺寸要求,结合超椭圆方程,设计了前急后缓、缓急相当、前缓后急三种典型中心线和截面积规律的s弯进气道;采用多层快速多极子方法对直腔进气道进行了电磁仿真验证,对s弯进气道进行了隐身计算,并结合电流分布进行了机理分析。结果表明:进气道终端开放时,不同中心线和截面积的进气道隐身性能差异较小;截面积规律比中心线规律对进气道隐身性能影响更小;采用前急后缓的中心线和缓急相当的截面积规律能同时获得良好的气动和隐身性能。

摘要：为提高亚声速无隔道式s弯进气道的整体气动性能,以提高总压恢复系数和降低畸变指数为设计目标,结合高精度数值模拟方法与第二代非劣排序遗传算法(NsGA-II),开展了无隔道式s弯进气道在马赫数0.25和0.7时的多目标优化设计。整个优化流程基于400个样本,最终得到四幅有效Pareto前沿图。从总压畸变Pareto前沿图中选取出优化算例并与原始进气道进行对比,结果表明:优化后的进气道中心线斜率入口段小、出口段大,而横截面面积分布的曲线斜率恰好相反;优化后的进气道低压区缩小、流动分离得到有效控制;虽然总压恢复系数提高有限,但是总压畸变得到大幅降低,在马赫数为0.25和0.7时,分别降低15.86%和23.61%。优化后的进气道在马赫数0.25~0.7整体性能得到有效改善。将该优化设计方法进一步推广应用于3个马赫数下的多点多目标优化设计,并得到了三维Pareto前沿图。

摘要：在导弹总体几何尺寸的严格限制下 ,通过特定中心线形状和沿程面积变化规律的控制 ,完成了一种大偏距短扩压的亚声速进气道的设计 ,设计中充分考虑了导弹的气动阻力特性。本文还进行了风洞实验研究 ,得到了进气道的性能参数、速度特性、攻角特性和侧滑角特性 ,结果表明该进气道具有良好的气动性能 (总压恢复系数大于 0 .98)。进气道的出口总压图谱表明 ,前急后缓的中心线形状与前急后缓的面积变化规律的组合对出口总压的均匀分布不利。本研究为 s弯进气道的设计和应用积累了经验 ,提供了实验依据。

摘要：基于国产动力约束及隐身设计要求,针对飞翼布局无人机双发动机布局进行了保形s弯进气道设计,为进一步提高进气道性能,开展了进气道优化设计研究.首先利用CFD(计算流体动力学)方法对保形进气道风洞模型进行验证,然后结合参数化建模和网格自动生成技术进行CFD数值模拟,最后利用RBF(radial basis function neural network)代理模型及多岛遗传算法开展进气道优化设计.结果表明:1优化后进气道性能有所改善,尤其表现在4°迎角之后性能明显提升,Ma=0.6下4°迎角时总压恢复系数提高了5.46%,畸变指数降低了38.7%;2优化后进气道截面积分布相比初始构型在前段更缓和而后段略微升高,中心线则在前1/3段与初始构型基本一致,之后曲率变化更加平缓;3保形进气道在出口截面具有较强的二次流,侧滑角对于此类进气道在小迎角下影响较小而大迎角时影响较大,设计时应关注大迎角时侧滑特性.

摘要：根据现役无人机进气道的结构特点,以后置两侧布局的s弯进气道作为研究对象,完成了一种大偏距、短扩压s弯进气道设计,设计包括中心线、面积变化规律选取以及斜切唇口等;并且对设计模型进行风洞实验研究,得到进气道的速度特性、攻角特性和偏航角特性等。实验结果表明:(1)在大多数实验条件下,进气道具有良好的气动性能,较高的总压恢复(σ>0.986),较低的畸变指数(DC60<0.28);(2)大偏航角状态时,背风侧进气道受机身附面层及机身涡的影响比较大,虽总压恢复系数并不低,但畸变指数DC60较大,在使用中需要采取相应的技术措施。

摘要：针对一种腹下无隔道大偏距s弯进气道,在利用实验结果验证了数值方法的可靠性之后,通过数值模拟分析了该进气道在跨声速段的口面流动特征和内通道二次流特征,解释了声速时性能较高的原因。结果表明:进气道口面设计能够将绝大部分前体边界层低能流扫离进气口;高亚声速和声速时鼓包的静压分布比较相似,而低超声速时则相差较大,这主要由于其形成机理不同;进气道出口截面下方的对涡仍然是由s弯扩压段第2弯的旋流发展而来的。

摘要：针对配装s弯进气道的发动机在开展台架吞水试验方案设计中缺少输入条件的问题,模拟重建了F-35飞机的s弯进气道模型,采用数值仿真手段获取了s弯进气道吞水后进气道出口水滴分布图谱。根据工作包线相近的某全尺寸进气道/发动机地面联合试验结果对所采用的仿真方法进行了可靠性验证,仿真与试验获得的进气道总压恢复系数具有较好的一致性,证明仿真方法可靠。开展了吞入喷射装置产生的液态水、吞入雨天空气中的液态水2种条件下的进气道吞水仿真,结果表明:s弯进气道吞水后,在进气道出口形成的水滴分布不同于之前开展的发动机台架吞水试验中所采用的喷水方案,水滴粒子在进气道出口左上角区域较为集中而不是正下方,在进气道入口前喷水产生的水滴分布图谱比真实雨天工作条件更为恶劣。建议在开展发动机台架吞水试验前,通过数值仿真或试验测量获取配装进气道后发动机进口的真实水滴分布,以此为输入条件开展喷水方案设计,以便更好地考核发动机吞水能力。