运载火箭和战略导弹的工作范围一般是从海平面到近地空间,其喷管的工作环境变化巨大,喷管的性能损失严重,甚至可能引起发动机熄火等恶劣后果。膨胀偏流喷管(E-D喷管)作为一种具有高度补偿效应的喷管,在一定程度上能够克服这一问题。E-D喷管的补偿能力源于自身特殊的型面结构,因此,研究E-D喷管的补偿机制,以及研究E-D喷管的不同结构参数对其性能的影响具有重要意义,可以为E-D喷管的设计提供理论基础。本文采用数值模拟方法研究E-D喷管的自动补偿原理和工作模态。主要研究环喉式E-D喷管和分散式E-D喷管及其结构参数对喷管性能的影响。环喉式E-D喷管的结构参数包括:膨胀比、收敛角、扩张段初始角、中心体尾锥角。分散式E-D喷管的结构参数包括:喉孔类型和喉孔数目。研究发现:两种E-D喷管的性能优于传统喷管,具有自动补偿能力。两种E-D喷管的工作模态是从低空“开放”模态转换到高空的“闭合”模态。结构参数对环喉式E-D喷管的影响:膨胀比小的环喉式E-D喷管在低空性能好,膨胀比大的环喉式E-D喷管在高空性能好;研究单一参数时,收敛角最佳角度为5度,扩张段初始角的最佳角度为65度,中心体尾锥角最佳角度为70度;收敛角和中心体尾锥角主要影响环喉式E-D喷管的低空性能;扩张段初始角主要影响环喉式E-D喷管的高空性能。结构参数对分散式E-D喷管的影响:带状6喉孔分散式E-D喷管性能优于带状4喉孔;带状喉孔的分散式E-D喷管性能优于圆孔式E-D喷管;喉孔类型和数目主要影响分散式E-D喷管的低空性能。因此,在设计E-D喷管时要综合考虑各个参数。