超燃沖壓發(fā)動機尾噴管設計及性能研究.pdf

1、超聲速燃燒沖壓發(fā)動機是一種新型的吸氣式動力裝置，因其良好的性能和巨大的潛在優(yōu)勢，在未來的航空、航天領域中具有廣闊的應用前景。超燃沖壓發(fā)動機由進氣道、隔離段、燃燒室和尾噴管組成。尾噴管是超燃沖壓發(fā)動機產(chǎn)生推力的主要部件，其性能既取決于其幾何構形，又取決于沿飛行軌道的M數(shù)、動壓、飛行攻角、進氣道和燃燒室性能等。因此，尾噴管構型的設計及其幾何參數(shù)對尾噴管性能的影響規(guī)律已成為超燃沖壓發(fā)動機領域的重要研究方向。 本文應用簡易特征線方法對超

2、燃沖壓發(fā)動機尾噴管進行了優(yōu)化設計。應用商業(yè)軟件FLUENT對尾噴管內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬，研究并總結了尾噴管的幾何參數(shù)(初始膨脹角、尾噴管總長度、外部噴管高度、外罩長度、外罩內(nèi)壁擴張角)對尾噴管性能的影響規(guī)律。應用簡易特征線方法和粒子群優(yōu)化算法對尾噴管的優(yōu)化設計進行了研究。 研究結果表明，采用簡易特征線法設計超燃沖壓發(fā)動機尾噴管上壁型線簡便可行。本文通過計算分析了幾何參數(shù)對尾噴管性能的影響規(guī)律及對尾噴管的優(yōu)化設計，為超燃沖壓發(fā)動