高温非平衡效应对Ma10量级内转进气道性能影响数值研究

摘要

随着飞行器飞行速度的提高,在高超声速飞行中,气体经过激波压缩或粘性阻滞减速,温度急剧升高到足以引起气体发生离解、甚至电离,且在近壁区域的激波层内尤为显著,产生了高温非平衡真实气体效应.为了研究这种效应对马赫10量级内转进气道性能的影响,分别采用量热完全气体模型和高温空气非平衡化学反应模型,开展了来流马赫数10、0度攻角条件下的进气道三维定常数值研究,其中化学反应模型为Gupta的5组分6方程模型.研究结果表明:一方面,高温非平衡效应使得进气道前缘脱体激波距离略有减小,同时压缩面上边界层更薄,喉道核心流面积增加,使得捕获的流量、喉道质量平均马赫数均有一定程度的增加.另一方面,高温非平衡效应使得进气道轴向力系数有一定程度的降低,对法向力系数和俯仰力矩系数影响显著.