超声速内流道摩擦阻力分析及减阻技术研究

论文摘要

针对带有后向台阶的等截面受限空间,通过三维数值模拟开展了超声速内流道摩擦阻力分析及减阻技术研究。分析对比了飞行马赫数为5、6、6.5及7对应的燃烧室入口条件下相同质量氢气喷注、燃烧对壁面摩擦阻力的影响机制以及不同喷注压力对喷孔下游壁面剪应力的影响。研究结果表明,同等质量的氢气,低速喷注优于高速喷注(507、50.7kPa喷注压力分别得到10%、5%左右的减阻效果)。近壁区燃烧得到接近70%的减阻效果;气流经过突扩结构之后,壁面剪应力呈现规律地不均匀变化,最大差异达100%;剪应力与密度变化趋势基本吻合。因此,发动机内流道减阻的关键在于营造近壁区低密度场;稳定、有效的减阻区域发生在靠后方的位置,但由于流动掺混、燃料的燃烧消耗,减阻效果沿流向逐渐减弱。

论文目录

• 1 计算状态简介
•   1.1 数值计算模型
•   1.2 数值算法校验
•   1.3 构型及计算状态介绍
• 2 研究结果分析与讨论
•   2.1 总摩擦阻力分析
•   2.2 当地摩擦阻力分析
•   2.3 沿程阻力分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王帅,何国强,秦飞,魏祥庚

关键词: 宽速域,超声速内流道,摩擦阻力,边界层燃烧,减阻

来源: 航空动力学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 西北工业大学航天学院燃烧热结构与内流场重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51676165)

分类号: V211

DOI: 10.13224/j.cnki.jasp.2019.04.020

页码: 908-919

总页数: 12

文件大小: 2896K

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