曲面侧板压缩的侧压式进气道研究

摘要

本文通过数值模拟、理论分析、风洞试验三种手段对顶压与侧压相结合的三维侧压式进气道进行了详细的研究与归纳。具体来讲，首先对影响三维侧压式进气道性能的各项设计参数（如后掠角、侧板压缩角、顶板压缩角、总收缩比，内收缩比、侧板位置、隔离段高宽比、顶板压缩型面等）开展了广泛的数值模拟和参数化研究，获得了各项设计参数对进气道流量系数、总压恢复等性能参数的影响规律，并大致确立了各项参数的选取原则。其次，为了提高进气道的流量系数及总压恢复，进行了曲面侧板压缩进气道数值模拟及试验研究。数值结果表明，采用顶板曲面+侧板变曲率曲面压缩的三维侧压式进气道在马赫6下的流量系数达到0.948，马赫4下的流量系数达到0.8，较早期研究的水平有显著提高；实验结果表明，在马赫5.3来流条件下，将进气道侧板由平面压缩改为变曲率曲面压缩可以使进气道的流量系数提高8.49％，总压恢复提高23.8％，抗反压能力提高30％。最后研究了在隔离段侧板开槽对隔离段出口流场的影响。研究发现，在隔离段侧板恰当的位置开槽可以在对进气道性能影响不大的情况下，有效改善隔离段出口流场的均匀程度。