提升内部空间利用率的弹体进气道一体化流动控制方法技术

本发明专利技术公开了提升内部空间利用率的弹体进气道一体化流动控制方法，包括如下步骤：(1)、设计曲面锥弹体和三维内转进气道；(2)、完成三维内转进气道外罩的设计；(3)、截取曲面锥弹体/三维内转进气道对称子午面，在子午面内设计阵列泄流孔型线；(4)、在三维内转进气道外壁面设计泄流槽进口并生成泄流槽结构，完成自适应侧向泄流的三维内转进气道设计。本发明专利技术遵曲面锥弹体与三维内转进气道的工作原理与设计方法，除了保证曲面锥弹体及三维内转进气道本身的气动特性之外，可以显著拓宽三维内转进气道的工作速域范围，改善三维内转进气道内流场品质，减少泄流通道对曲面锥弹体内部空间的占用，有助于提升曲面锥弹体内部空间利用率。有助于提升曲面锥弹体内部空间利用率。有助于提升曲面锥弹体内部空间利用率。

【技术实现步骤摘要】
提升内部空间利用率的弹体进气道一体化流动控制方法


[0001]本专利涉及曲面锥弹体、三维内转进气道及高超声速流动控制
，具体涉及一种提升内部空间利用率的弹体进气道一体化流动控制方法，在改善一体化构型工作速域范围的同时，减少泄流通道对曲面锥弹体内部空间的占用，提升曲面锥弹体的内部空间利用率。

技术介绍

[0002]曲面锥弹体一体化设计方法主要采用下颌式分布。高超声速进气道是超燃冲压发动机的关键部件,只有当进气道捕获足够的空气并进行高效率的压缩,才能使发动机产生足够的推力推动飞行器进行高超声速飞行。三维内转进气道以其自身优良的压缩性能以及流量捕获能力广泛应用于高超声速飞行器中。应用在高超声速飞行器推进系统中的三维内转进气道主要为燃烧室提供足量的高效压缩气流，并保证高超声速推进系统的正常工作。由于气体粘性的特点，曲面锥弹体表面及高超声速进气道入口处存在大量的低速气流，形成边界层。边界层的存在减小了进气道入口的流量捕获面积，从而降低了进气道对高超声速气流的捕获能力。此外，激波/边界层干扰将导致进气道内流场区域激波波系的显著变化，造成大量能量损耗，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提升内部空间利用率的弹体进气道一体化流动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、设计曲面锥弹体和三维内转进气道；曲面锥弹体是由曲面锥弹体母线延弹体回转轴旋转360
°
获得；曲面锥弹体母线为一条斜率逐渐降低的多次曲线样条；根据曲面锥弹体的外形特征，在曲面锥弹体下颌处设计三维内收缩基本流场，并于三维内收缩基本流场中利用流线追踪技术获得三维内转进气道等熵压缩型面；三维内转进气道等熵压缩型面尾端延流向方向拉伸获得管系结构，通过几何修型的方法获得三维内转进气道隔离段；(2)、根据步骤(1)中设计的曲面锥弹体和三维内转进气道，完成三维内转进气道外罩的设计；三维内转进气道外罩由三维内转进气道进口型线延高超声速气流压缩方向拉伸获得；高超声速气流压缩方向基于隔离段拉伸方向与曲面锥弹体腹部斜率方向之间，使得三维内转进气道整体布置于三维内转进气道外罩内部；三维内转进气道外罩通过三维内转进气道外罩连接线与曲面锥弹体连接，与曲面锥弹体形成闭合封闭形体；(3)、截取曲面锥弹体/三维内转进气道对称子午面，在子午面内设计阵列泄流孔型线；选取三维内转进气道肩部型线之前，三维内转进气道进口型线之后的气流高压区域作为三维内转进气道阵列泄流孔进口设计点，设计位置位于肩部型线附近三维内转进气道等熵压缩型面中上游部分；采用的设计原理是利用三维内收缩基本流场等熵压缩区与外界气流较大压强差的分布特点，有助于实现三维内转进气道内低能流的排移；截取曲面锥弹体/三维内转进气道一体化结构对称子午面，在子午面内设计子午面阵列泄流孔型线；子午面阵列泄流孔型线为若干个半径相等的阵列圆，且相同方向上阵列圆之间的圆心距相等；子午面阵列泄流孔型线尺寸取决于三维内转进气道等熵压缩型面在子午面上的投影面积，保证单个子午面阵列泄流孔型线尺寸与三维内转进气道等熵压缩型面在子午面上的投影面积之比高于2％；子午面阵列泄流孔型线位置位于三维内收缩基本流场等熵压缩区上游、三维内转进气道肩部型线附近，保证子午面阵列泄流孔型线延垂直于子午面方向能完全投影于三维内转进气道等熵压缩型面的内表面上；(4)、根据步骤(3)中得到的子午面阵列泄流孔型线，在三维内转进气道外壁面设计泄流槽进口并生成泄流槽结构，完成自适应侧向泄流的三维内转进气道设计；通过将步骤(3)中得到的子午面阵列泄流孔型线延垂直于子午面方向在三维内转进气道等熵压缩型面内表面上投影，所获得的投影曲线即为阵列泄流孔进口；阵列泄流孔进口延垂直于子午面方向两侧拉伸，减去与三维内转进气道壁面的重叠部分几何体后获得阵列泄流孔结构；阵列泄流孔拉伸方向与阵列圆中心轴线方向相同，拉伸距离与三维内转进气道等熵压缩型面的壁面厚度相等；以三维内转进气道等熵压缩型面内...

【专利技术属性】
技术研发人员：贡天宇，李怡庆，卫锋，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：