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基于喉部边界层抽吸高超声速静风洞喷管设计

陈植  易仕和  周勇为  
【摘要】:根据高超声速静风洞对其实验段流场低噪声、低湍流度的设计要求,其喷管要实现边界层的层流化,喷管设计方法面临很大的挑战。本文基于Bezier曲线的短化喷管设计方法,并结合喉部边界层抽吸技术,对Ma=6高超声速静风洞的喷管进行了设计研究。数值模拟的结果表明:喷管内流场均匀,沿喷管轴线压力、马赫数光滑过渡,且喷管出口截面上流场参数分布均匀;抽吸缝可实现对边界层的适度抽吸,从而尽可能地保证了喷管边界层的层流化。比较了两种抽吸前缘,半椭圆曲线的抽吸前缘比半圆曲线的更加合理,喉部附近压力、马赫数分布均匀且没有出现分离泡。抽吸缝入口马赫数约为0.3,抽吸效率在30%左右,并随总压和总温的降低有所减小。

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