一种定几何二元混压式超声速进气道的设计方法

摘要

本发明公开了一种定几何二元混压式超声速进气道的设计方法。采用的二元混压式进气道的基本构型包括外压段、内压段、喉道段、扩张段、唇口,唇口为带有一定楔角的尖板结构；在设计进气道时，适当将设计起动马赫数提高，改变其唇口形状，在满足进气道流量需求的前提下通过牺牲一定的流量，有效地将起动马赫数降低到要求值以下。其不仅能满足进气道的起动性能要求，而且可在设计时增大进气道的收缩比，从而使其在较宽的工作范围内获得更高的抗反压能力以及更低的出口马赫数以利于燃烧室中高效燃烧的组织。此外，唇口形状的改变还可带来进气道工作过程中更小的总压损失。本发明提出的设计方法有较好的实际应用价值。

主权项

一种定几何二元混压式超声速进气道的设计方法，采用的二元混压式进气道的基本构型包括外压段、内压段、喉道段、扩张段、唇口,唇口为带有一定楔角的尖板结构；其特征在于步骤如下:步骤1.选择参数,根据不同飞行器的弹道需求，选定所用进气道合理的设计点、捕获流量和起动马赫数，并据此确定进气道的捕获高度及其几何宽度；步骤2.确定马赫数值，将设计起动马赫数适当提高到一定值，相对提高值不超过10%；步骤3.根据气体动力学原理，基于激波前后的气动关系，以进气道在设计点工作时各斜激波汇交到唇口为临界状态建立一维气动模型，并结合适当的优化算法进行优化，完成进气道的波系设计；步骤4.根据内压式进气道的起动关系准则完成二元混压式进气道喉部高度的确定；步骤5.根据数值模拟的修正并结合设计经验完成二元进气道内压段、喉道段和扩张段的几何构型设计；步骤6.将唇口适当地剪切掉一部分或多部分，剪切掉的总面积大小由设计起动马赫数相对初始要求值的提高程度来决定，但不超过唇口板面积的50%；剪切掉的每部分均以唇口前缘的某一点或者某两点为起点和终点。