固定幾何二元噴管流動控制與紅外輻射特性數(shù)值研究.pdf

1、相比于機械調(diào)節(jié)式噴管復雜的結(jié)構，氣動調(diào)節(jié)式噴管具有簡單輕質(zhì)、工作可靠等諸多優(yōu)點。本文針對固定幾何二元噴管開展了數(shù)值模擬，研究了氣動喉道面積控制方式和矢量偏轉(zhuǎn)控制方式下噴管的氣動性能和紅外性能，主要考慮了注氣方式、喉部寬高比、主流落壓比、次流總溫和總壓的影響。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1.氣動喉道面積控制方式下不同參數(shù)的影響
　　在噴管氣動性能方面，低落壓比、過膨脹時，二次流噴注的氣動喉道面積控制效果明顯，但引起的推力和

2、總壓損失較大；高落壓比完全膨脹和欠膨脹狀態(tài)下二次流噴注可以獲得較大的推力系數(shù)和總壓恢復系數(shù)，但氣動喉道面積控制效果微弱。寬高比在增大過程中高度方向幾何喉道通道變窄，氣動喉道面積控制作用減弱，損失增強。二次流壓力的增加能夠顯著增強氣動喉道面積控制效果，但也會帶來更多的損失。二次流總溫的變化對氣動性能的影響不大。而在紅外性能方面，水平和垂直平面的高溫壁面及尾焰的紅外輻射場分布均呈“梨形”分布。二次流總溫和壓比對高溫壁面輻射3-5μm波段影響

3、不大，但8-14μm波段高溫壁面輻射和3-5μm波段的熱噴流輻射隨總溫呈正相關，而隨次流壓比呈反相關。
　　2.矢量偏轉(zhuǎn)控制方式下不同參數(shù)的影響
　　在噴管氣動性能方面，低落壓比、過膨脹時二次流噴注能夠形成較強激波，產(chǎn)生較大推力矢量角，而完全膨脹和欠膨脹時二次流噴注誘導的矢量偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象不明顯。喉部寬高比和二次流總壓對擴張段噴注、喉道噴注和組合噴注等三種注氣方式均有影響，其主要體現(xiàn)在斜激波強度和回流渦區(qū)域上。激波作用越強，主流矢