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摘要
严酷的气动力和气动热环境是影响高超声速飞行器发展的两个重要因素，如何高效地降低高超声速飞行过程中的阻力和热流一直是设计者们追求的目标。为此，本文提出了一种结合后向射流和激波针根部逆向射流的双射流激波针新构型，该构型能够使逆向射流附加阻力对减阻效果的影响被后向射流产生的反作用力削减，而且能够有效降低飞行器壁面附近的温度。通过数值模拟方法探究了双射流激波针的流场结构和减阻降热效果，并对比了不同激波针长度和射流总压比下，结构的总阻力和钝体热流的变化规律。研究结果表明，与无射流和单一射流方案相比，双射流激波针的流场结构显著改变，减阻降热效果极大提高。此外，增大激波针的长径比(L/D)有利于提高双射流激波针的减阻效果，但会使降热性能有所下降。具体而言，从L/D=1到L/D=4，结构的总阻力系数降低了71.9%，而钝体总热流增大了13.7倍。通过增大射流总压比可以显著降低壁面热流，当逆向射流总压比(PRo)或后向射流总压比(PRR)大于0.4时，钝体壁面的热流极低并开始出现负值。然而，阻力系数随PRo和PRR的变化趋势恰好相反。随着PRo从0.2增大到0.5，由于逆向射流附加阻力的影响，结构总阻力系数增大了66.7%，而得益于后向射流的推力作用，结构总阻力系数则降低了59.3%。
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