【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流体动力领域，具体而言，涉及一种超声速非均勻流喷管及其设计方法。
技术介绍
超声速/高超声速喷管广泛的应用于高速飞机、火箭、超声速风洞、高能激光器、 引射真空泵等设备中，喷管流场品质对设备的性能具有重要的影响。通过一定的设计技术获取适当的喷管壁面曲线，可以大大改善喷管流场品质，提高设备性能，节省研究经费。超声速喷管一般由收缩段和扩张段组成，在一定压力驱动下，气体在收缩段逐渐加速，并在喉部附近达到声速，然后在扩张段继续加速，直至在出口形成所需要的马赫数和流动方向角分布的超声速气流。随着现代流动机理研究的发展，非均勻流场对剪切层、边界层、激波等流动结构的影响越来越需要关注，通过一定的喷管技术产生所需要的非均勻流可用于模拟实际存在的流动特征。根据空气动力学基本原理可知，要产生一定的非均勻超声速流动，除了喷管截面应是先收缩后扩张的结构外，还应保证一定的壁面形状才能得到所需要的马赫数与流动方向角分布。本专利技术所要设计的非均勻流喷管不同于传统的风洞喷管，传统的风洞喷管设计目标是获取尽可能均勻的流场，非均勻流喷管设计的目标是获取指定分布的非均勻流场。 从几何结...
【技术保护点】
１．一种超声速非均匀流喷管设计方法，其特征在于，包括：根据亚声速段入口直径确定亚声速段曲线；根据出口马赫数分布和特征线法确定出口依赖域左行和右行特征线边界；确定从喉部发出的初始特征线；根据所述出口依赖域左行和右行特征线的流量分配，确定所述喉部与出口流量相匹配的左行特征线和右行特征线，由此确定喉部跨声速圆弧段的终止点；连接所述左行特征线和右行特征线的交点与所述出口依赖域的顶点，并通过参数调整连接曲线的形状，使所述连接曲线成为非均匀流喷管的等流量线；通过所述初始特征线和所述等流量线根据质量守恒和特征线法确定上下壁面曲线。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王振国，赵玉新，刘卫东，梁剑寒，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：43
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