采用余弦曲线马赫数分布的高超内收缩进气道设计及数值模拟

摘要

采用余弦曲线马赫数分布规律反设计基准流场,并与其他两种典型马赫数分布规律的基准流场在相同总收缩比的条件下进行了对比分析,发现这种基准流场其前缘弯曲激波更弱,总压恢复系数更高;然后采用这三种基准流场分别设计了三个矩形转圆形内收缩进气道,并在设计点(M6)进行了数值模拟.研究表明,采用余弦曲线马赫数分布规律设计的进气道其肩部附近的顶板附面层分离区更小,同时出口截面的对涡区高度更小,总体性能良好.最后,采用等流动角梯度()反设计中心体曲母线,设计了较小内收缩比的新型基准流场,采用新型基准流场设计了相同总收缩比的矩形转圆形内收缩进气道. 数值模拟结果表明,新型进气道喉道前的流场结构更加优良,反射激波更弱,未出现分离区,其喉道总压恢复系数高达0.776,压缩效率更高,同时自起动马赫数较低.