同时抑制Mack模态和横流失稳的组合被动式控制结构制造技术

本发明专利技术提供一种同时抑制Mack模态和横流失稳的组合被动式控制结构，包括：在高超声速飞行器上开设微槽道；所述微槽道连通高超声速飞行器的迎风面和背风面。本发明专利技术采用“微槽道+压差抽吸”的组合被动式控制结构，通过利用气流在迎风面和背风面之间存在的压力差，将迎风面边界层内的气体通过微槽道压入锥体内部并从背风面排出，实现对基本流的被动控制，进而推迟转捩的发生。与“多孔壁面+气体注入”这种主被动混合控制手段存在理论上的不同，其气体注入是通过注入重气体比如二氧化碳来推迟转捩，而本发明专利技术采用压差抽吸对实现对基本流的修正，变主动控制为被动控制，简化结构、更易于操作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
同时抑制Mack模态和横流失稳的组合被动式控制结构


[0001]本专利技术涉及空气动力学
，具体而言，涉及一种同时抑制Mack模态和横流失稳的组合被动式控制结构。

技术介绍

[0002]高超声速情况下，湍流边界层的壁面摩阻与壁面热流通常3～5倍于层流边界层，这对飞行器的气动性能与热防护均提出了较高的要求。有研究表明，全层流与全湍流的热防护系统的重量可相差4倍左右，全层流的总阻力可比全湍流降低30%左右，全层流有效载荷是全湍流的2倍。因此，控制边界层延迟转捩有助于飞行器减轻重量、提升航程，具有非常重要的理论意义与工程价值。
[0003]目前，对于高超声速边界层转捩的机理问题仍存在有很多争议，但一个较为普遍的共识是在高超声速环境下，三维边界层内部的流动存在有多种模态，比如Mack模态和横流模态。对于不稳定的Mack第二模态而言，其本质是在边界层内来回反射的声模态波。一般来说，能够抑制声波增长的方法也都适用于第二模态。对于横流失稳，其本质是因为压力梯度与离心力失去平衡导致在边界层内出现的二次流动，基本流随着饱和涡而逐渐扭曲形成速度拐点并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同时抑制Mack模态和横流失稳的组合被动式控制结构，其特征在于，所述组合被动式控制结构包括：开设在高超声速飞行器上的微槽道；所述微槽道连通高超声速飞行器的迎风面和背风面。2.根据权利要求1所述的同时抑制Mack模态和横流失稳的组合被动式控制结构，其特征在于，当高超声速飞行器为锥体试验件时，所述锥体试验件包括相连接且外形匹配的锥尖和中空圆台；所述微槽道为开设在中空圆台上的若干镂空的微槽道，所述镂空的微槽道连通中空圆台的外部和内部。3.根据权利要求2所述的同时抑制Mack模态和横流失稳的组合被动式控制结构，其特征在于，所述若干镂空的微槽道开设在中空圆台上靠近锥体试验件体的位置。4.根据权利要求3所述的同时抑制Mack模态和横流失稳的组合被动式控制结构，其特征在于，所述若干镂空的微槽道设置为若干列，每列镂空的微槽道沿锥体母线设置。5.根据权利要求4所述的同时抑制Mack模态和横流失稳的组合被动式控制结构，其特征在于，每列镂空的微槽道的数量及间距相等。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂国华，巩耕，陈坚强，万兵兵，李晓虎，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：