攻角动态变化对进气道起动特性的影响研究

作者：孙志国^*; 郭德春; 李超

来源：空天技术, 2023, (05): 22-32.

DOI：10.16338/j.issn.2097-0714.20230086

• 高速进气道
• 起动特性
• 激波干扰
• 非定常效应
• 重叠网格

宽速域飞行器采用机体/推进系统一体化设计，飞行器姿态的动态变化必然会影响到高速进气道的性能。选取二元压缩进气道模型为研究对象，采用非定常雷诺时均（URANS）方法和k-ωSST湍流模型，在给定的三种攻角动态变化条件下，研究了不同状态下的进气道非定常流场结构特征，分析了进气道起动/不起动演变过程和性能参数曲线变化规律。研究发现，在攻角余弦振荡变化条件下，当进气道处于起动状态时其性能参数形成了迟滞环，但迟滞引起的气动力/力矩变化幅度较小；当振荡周期内进气道出现起动/不起动转换时，气动性能曲线表现为首尾有差异的开式曲线，此时不起动的影响占据了主导，进气道性能大幅下降，其中流量系数下降了80%～90%、增压比减小了约79%。当进气道在俯仰振荡中由起动向不起动转换时，三种攻角动态变化方式对进气道性能也有明显影响，攻角阶梯变化条件下进气道最容易出现不起动，不同条件下的轴向力和流量系数差异最大可达到2～3倍。

• 单位
  北京空天技术研究所