动态微涡流发生器对激波/边界层干扰的影响研究

来源 :推进技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:long_drago
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了探索动态微涡流发生器(MVG)的性能,基于OPENFOAM数值仿真平台,采用动态网格技术和湍流离散涡(DES)模型,研究了MVG以一定速度向下游移动时,激波/边界层干扰(SWB?LI)流场特性的变化,重点关注干扰区域内的流向和展向的流场特性.来流马赫数为4,MVG向下游移动速度为0,20和40m/s.研究表明:当MVG向下游移动时,SWBLI区域的“弓”形高压区会演化成“双弓”形;入射激波形成高压区的压力明显降低,同时,入射激波和反射激波形成高压区的峰值位置均会向下游移动;流场下游“双圆弧”状高压区的高度逐渐降低;SWBLI区域边界层的高度逐渐降低,同时边界层底部的速度也有所降低;随着MVG移动速度的增加,对SWBLI流场的控制效果更加明显;动态MVG对流场的控制是通过尾迹涡和波系结构实现的.
其他文献
喷管作为液体火箭发动机产生推力的重要组件之一,其内部存在的复杂流动现象对发动机性能具有重要影响.本文综述了该领域的相关研究进展.传统喷管在过膨胀状态下会产生自由激波和受限激波两种分离模式,其非定常、非对称性给发动机带来严重的侧向载荷,也造成流动预测较为困难.采用凹坑或涡轮废气主动射流等方式能够避免受限激波分离的出现,抑制侧向载荷,但却无法对喷管损失的性能进行有效补偿.通过对传统喷管的创新设计,高度补偿喷管不仅能够有效控制管内流动,还能在不同程度上提升发动机性能.然而,高度补偿喷管形式众多、各有所长,工程应
学位
因叶轮/扩压器转静间断,离心压气机级中必然存在引气腔并对级性能产生影响,中小型航空发动机/燃气轮机用半开式离心叶轮中背腔引气影响尤为突出.本文从简化及真实离心叶轮背腔流态研究、复杂流态调控方法、对级气动性能影响、叶轮/扩压器/背腔多维度耦合模拟方法等方面进行了综述,展示了背腔引气对风阻损失、轴向力平衡、油/气密封及冷却气输送等多方面重要影响,并对其可能的先进设计方法进行了分析与展望.
学位
健康监控技术作为改进和提高液体火箭发动机安全性与可靠性的核心关键技术,近年来其智能化发展的趋势十分明显.本文简要回顾了液体火箭发动机健康监控技术的发展历程,重点围绕基于传统人工智能的方法和基于深度学习的方法两个方面,对智能故障检测与诊断方法进行了系统的介绍.进一步阐述了健康监控系统在方案设计和实际应用等方面的研究现状,以及智能健康监控系统的发展情况,最后对健康监控技术的发展趋势进行了分析和展望.
针对飞行器超声速巡航时遭受机体外部气动加热与辐射换热的情况,提出了一套综合考虑燃油系统、冲压空气与消耗性冷却剂制冷系统及热防护系统的超声速飞行器综合热管理系统;基于二阶多项式响应面代理模型技术建立了综合热管理系统优化设计流程,并针对典型的超声速飞行包线,以热防护层厚度、回油质量流量以及消耗性相变冷却剂质量流量为设计变量,以燃烧室进口燃油温度为约束条件,以变量引起的起飞重量增量及其燃油质量代偿损失最小为设计目标,采用自适应模拟退火算法对热管理系统进行了优化设计.结果表明:采用二阶多项式响应面代理模型计算的结
为实现直升机/涡轴发动机的最经济运行,开展了直升机/发动机系统最经济旋翼转速综合优化方法研究.首先,建立简化的直升机需求功率性能计算模型与涡轴发动机性能计算模型,共同构成直升机/发动机综合系统性能计算模型;其次,围绕通过可变动力涡轮转速实现变旋翼转速方式,分别以最小直升机需求功率优化与最低发动机燃油流量为优化目标,进行最经济旋翼转速离线优化,并对比分析两种优化模式对直升机/发动机系统综合性能的影响,揭示不同工况对最经济旋翼转速的影响规律.结果表明:变动力涡轮转速下,桨叶固有的失速与压缩特性,会限制进一步实
为了探究亚燃RBCC构型在引射模态下的性能表现和一次火箭节流规律,基于一设计点为亚燃模态的RBCC构型,开展了进气道/燃烧室一体化内流道的数值模拟工作,分析了一次火箭流量变化对进气量、流道压力分布、推力和比冲的影响,最终给出了引射模态下一次火箭的节流策略.结果表明:引射模态下,一次火箭流量调节对RBCC性能的影响非常复杂,且规律性和一致性较差;在亚声速引射模态,建议一次火箭以大流量工作,暂不考虑比冲性能;在超声速引射模态,建议一次火箭以小流量工作;为了提升进气道启动点附近RBCC的比冲性能,建议尝试二次燃
学位
针对斜激波入射流向涡对形成的复杂流动干扰现象,在来流马赫数6条件下,利用双支架支撑的后掠斜坡式涡流发生器生成流向涡对,采用数值模拟结合激波风洞实验,研究了斜激波与流向涡对相互作用引起的激波变形和旋涡演变.结果表明,斜激波与流向涡对相互作用的剧烈程度大致分为强、中、弱三种.在强相互作用下,激波面向上游凸起的程度最剧烈,呈现类“T”字型特征,其对称面处接近于一道正激波,波后出现回流区和局部流动滞止,使得流向涡对发生破碎;在中等相互作用下,对称面处存在局部正激波,但没有出现回流区;在弱相互作用下,不再出现局部正