壁面温度对斜爆震发动机进气道流动特性影响的数值研究

• 作者: 杜磊 孙波 代春良 卓长飞
• 来源期刊: 推进技术
• 关键词: 斜爆震发动机 进气道 壁面温度 分离区 热边界层 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 爆震推进技术应用基础|Application Basis of Detonation Propulsion Technology
• 页码范围: 950-960
• 页数: 11页
• 分类号: V231.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.200750

摘要

为研究壁面温度条件对层流、转捩、湍流状态下斜爆震发动机进气道流场结构、流场参数的影响,选取Ma10级、具有曲面压缩段的斜爆震发动机进气道为研究对象进行数值模拟,对进气道壁面附近激波诱导分离区、热边界层的变化进行了深入探讨.数值模拟结果表明,进气道肩部圆弧过渡段出现的再层流化现象,壁面冷却对其起抑制作用,绝热壁面条件下再层流化程度最为严重.壁面温度的增加有利于延缓流动转捩,同时也导致了分离区尺寸的增加以及转捩、湍流状态下分离区主体位置逐渐前移,进气道内通道的转捩为分离诱导转捩,转捩位置主要受到分离点位置的影响,整体表现为壁面温度增加转捩位置前移.进气道出口顶板侧热边界层厚度随着壁面温度的增加逐渐变厚,转捩状态下热边界层厚度变化可达5％,温度峰值也随着壁面温度的增加逐渐增加,且峰值位置逐渐靠近壁面.壁面温度条件相同时,层流状态下热流、热边界层厚度均较小.转捩、湍流状态下进气道出口顶板侧热边界层较厚,约为层流状态3倍,同时转捩、湍流状态下热边界层厚度相差可达2％.