【技术实现步骤摘要】
波后流场参数可控的双直锥激波基本流场及设计方法
本专利技术涉及高超声速内转式进气道基本流场设计领域，适用于马赫数大于3的内转式进气道设计。
技术介绍
高超声速条件下，内转式进气道相对于传统的二元、轴对称和侧压式进气道具有更高的压缩效率，更小的尺寸和外阻。内转式进气道在当今吸气式高超声速飞行器设计中的应用越来越广泛。目前内转式进气道大都基于吻切流方法设计，其设计步骤是：首先根据飞行器设计点设计无粘轴对称基本流场；然后给定内转式进气道捕获截面形状，并通过流线追踪在基本流场中确定内转式进气道的初始型面；最后通过粘性修正和横截面过渡技术确定最终的进气道构型。其中，基本流场直接决定了内转式进气道的气动性能。目前内转式进气道的基本流场主要有Busemann流场和截短Busemann流场、拼接形成的ICFC流场、沿程压缩规律可控的基本流场、出口截面流场参数可控的基本流场。Busemann流场在内转式进气道发展初期得到了广泛应用，但是这种流场等熵压缩比重较大使得进气道的起动性能较差。截短Busemann流场则有效避免了Buseman...
【技术保护点】
1.一种波后流场参数可控的双直锥激波基本流场设计方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)设计入射直激波(2)及其波后依赖域流场；/n2)设计等熵压缩段流场和反射直激波(7)；/n3)设计反射直激波(7)波后依赖域流场；/n4)设计整流区域流场；/n5)步骤1)～步骤4)中得到的入射直激波波后依赖域流场、等熵压缩段流场、反射直激波波后依赖域流场和整流区域流场在空间上依次连接构成了整个内转式进气道的基本流场。/n
【技术特征摘要】
1.一种波后流场参数可控的双直锥激波基本流场设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)设计入射直激波(2)及其波后依赖域流场；
2)设计等熵压缩段流场和反射直激波(7)；
3)设计反射直激波(7)波后依赖域流场；
4)设计整流区域流场；
5)步骤1)～步骤4)中得到的入射直激波波后依赖域流场、等熵压缩段流场、反射直激波波后依赖域流场和整流区域流场在空间上依次连接构成了整个内转式进气道的基本流场。
2.根据权利要求1所述的波后流场参数可控的双直锥激波基本流场设计方法，其特征在于：
1)入射直激波(2)及其波后依赖域流场设计，主要包括以下步骤：
①与入射直激波(2)角度相等的ICFA流场设计；根据给定的来流条件和入射直激波(2)波后的一个流场参数，通过激波关系确定入射直激波(2)的激波角度β1和波后其余流场参数，以入射直激波(2)波后流场参数为初始条件求解Taylor-Maccoll方程得到ICFA流场O0OAA1A2A3…An-1AnO0；所述一个流场参数是指压力、马赫数、密度、速度、速度方向和温度中任意的一个参数；
②给定基本流场进口半径Ri和中心体(1)半径R0确定入射直激波起始点(3)的位置和唇口点(6)的位置，自入射直激波起始点(3)发出流线与ICFA流场的顶点(15)发出的射线O0A1相交于点A1，自点A1发出流线O0A2相交于点A2，一直重复直至与ICFA流场出口边界(14)相交于点An，边界AA1A2A3…An-1An为可生成直激波O0A的边界，自唇口点(6)发出左行特征线与射线O0A1的交点为O1，继续自O1发出左行特征线与射线O0A2相交于O2，持续重复此过程直至与射线O0An-1相交于On-1，最后自On-1发出左行特征线与边界AA1A2A3…An-1An相交于点B，边界AA1A2A3…An-1B即为可生成入射直激波(2)的边界(4)，边界OO1O2O3…On-1B为可生成入射直激波的波后依赖域出口边界(5)，入射直激波(2)、可生成入射直激波的边界(4)和入射直激波的波后依赖域出口边界(5)围起来的区域即为可生成入射直激波的波后依赖域流场。
3.根据权利要求1所述的波后流场参数可控的双直锥激波基本流场设计方法，其特征在于：
2)等熵压缩段流场和反射直激波(7)的设计方法，主要包括以下步骤：
①在唇口点处给定反射激波波后一个流场参数，根据激波关系式确定反射直激波(7)的激波角β2，即为反射激波与唇口点(6)处入射直激波的波后速度方向(16)之间的尖角；
②自点O1发出流线与反射直激波(7)相交于点C1，根据点C1的位置、选定的一个反射激波波后流场参数分布、激波关系式和流线O1C1上的等熵关系确定点C1处反射直激波(7)波前所有的流场参数，再通过校正步调整点C1的位置，直至点C1处反射直激波(7)的波前和波后流场参数同时满足校正后的流线方程...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔文友，余安远，靳雨南，刘东，杨大伟，曲俐鹏，
申请(专利权)人：西南科技大学，中国空气动力研究与发展中心，
类型：发明
国别省市：四川;51
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