高超聲速飛行器串聯(lián)整流錐減阻的數(shù)值研究.pdf

1、通過(guò)為高超聲速飛行器加裝整流錐的方法，可以有效地使飛行器頭部脫體激波形狀發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)減阻降熱的作用。加裝串聯(lián)整流錐后鈍頭體的流場(chǎng)中包含有多個(gè)激波、膨脹扇區(qū)以及回流區(qū)，它們相互作用導(dǎo)致波系結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為研究飛行器減阻帶來(lái)了困難。目前，相關(guān)研究主要集中在單級(jí)整流錐方向。因此，對(duì)在高超聲速流場(chǎng)下加裝串聯(lián)整流錐的飛行器的波系結(jié)構(gòu)以及渦系結(jié)構(gòu)等重要流場(chǎng)特性進(jìn)行分析和對(duì)其減阻特性進(jìn)行探究有著重要的作用。
　　本文以高超聲速飛行的鈍頭體

2、飛行器為研究對(duì)象，對(duì)分別加裝單級(jí)整流錐和串聯(lián)整流錐的鈍頭體進(jìn)行數(shù)值模擬，深入地研究了整流錐的減阻作用及影響因素。比較了單級(jí)整流錐與串聯(lián)整流錐對(duì)流場(chǎng)的影響作用，研究了不同長(zhǎng)度分布的串聯(lián)整流錐的減阻效果，分析了飛行攻角與整流錐減阻效果的關(guān)系。其主要內(nèi)容包括以下部分：
　　針對(duì)高超聲速飛行器繞流的問(wèn)題，通過(guò)求解Navier-Stokes方程的方法分別對(duì)加裝串聯(lián)整流錐和單級(jí)整流錐鈍頭體的飛行過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了串聯(lián)整流錐特有的流場(chǎng)特征

3、，探究了二者的減阻機(jī)理。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)串聯(lián)整流錐的減阻效果優(yōu)于單級(jí)整流錐。
　　在保證串聯(lián)整流錐其余特征相同的前提下，對(duì)分別加裝圓錐釘、平面釘、半球釘以及半球盤等四種不同頭錐的整流錐進(jìn)行了數(shù)值模擬，確定了最優(yōu)頭錐類型。之后，在保證頭錐和后錐為最優(yōu)頭錐的條件下，對(duì)不同整流錐長(zhǎng)度以及不同撐桿長(zhǎng)度分布進(jìn)行數(shù)值模擬。發(fā)現(xiàn)了整流錐長(zhǎng)度和撐桿長(zhǎng)度分布對(duì)減阻效果的影響規(guī)律。
　　研究了加裝串聯(lián)整流錐的鈍頭體在不同攻角下的流場(chǎng)特征，通過(guò)對(duì)壓力