三维内转式进气道基准流场优化设计及软件开发

发布时间：2023-10-18 20:19

　　三维内转式进气道性能的优劣基本取决于其基准流场,而想要提高基准流场的性能,可以从以下两个方面入手:一是对基准流场进行优化设计,在设计空间内找到最优解,二是开发性能更优的新型基准流场。基于以上指导思想,本文首先在第一章中论述了现有基准流场和其优化设计的基本概况,然后在第二章中通过理论分析明确了基准流场的设计指标选取原则,接着在第三章中根据相应的设计指标对给定壁面压力分布的基准流场进行了优化设计,并在第四章中介绍了给定壁面流动角分布的新型基准流场,也同样对其进行了详细的分析和优化,最后基于前面几章的研究工作在第五章中介绍了开发集成的一套较全面的高超声速进气道设计软件,并在第六章中对本文的研究工作进行了总结和展望。在全部六章内容中,核心内容为第二到第五章,下面依次对其进行详细介绍。首先在第二章中对基准流场构建了一维定常可压缩管流快速分析模型,基于常用的空气动力学基本原理,通过公式推导揭示了基准流场性能参数之间的函数关系,并用函数图的形式给出了直观的表达,以便于基准流场设计指标的合理选取;然后结合激波分配理论推导出了流场长度L及基准流场内压段入口马赫数Mi与内收缩比CRI之间的相互关系,指出了...

【文章页数】：124 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 三维内转式进气道基准流场研究现状
        1.2.1 基准流场发展现状
        1.2.2 基准流场优化设计研究现状
    1.3 本文主要内容
第二章 三维内转式进气道基准流场理论分析
    2.1 基准流场性能参数分析
        2.1.1 性能参数理论关系推导
        2.1.2 典型状态参数分析
    2.2 基准流场激波分配
        2.2.1 激波分配理论关系推导
        2.2.2 激波分配理论的运用
    2.3 基准流场自起动分析
        2.3.1 自起动判据理论推导
        2.3.2 自起动判据理论的应用
    2.4 小结
第三章 给定壁面压力分布的基准流场优化设计
    3.1 设计方法简介
        3.1.1 特征线法
        3.1.2 modeFRONTIER优化设计软件介绍
    3.2 给定壁面压力分布的基准流场参数化研究
        3.2.1 三次函数系数对压力分布规律的影响
        3.2.2 三次函数系数对基准流场性能参数的影响
        3.2.3 前缘压缩角对基准流场性能参数的影响
        3.2.4 中心体半径对基准流场性能参数的影响
        3.2.5 来流马赫数对基准流场性能参数的影响
    3.3 给定壁面压力分布的基准流场优化设计
        3.3.1 设计参数灵敏度分析
        3.3.2 基准流场优化结果分析
    3.4 小结
第四章 给定壁面流动角分布的基准流场优化设计
    4.1 给定壁面流动角分布的基准流场参数化研究
        4.1.1 二次函数流动角分布规律对基准流场性能参数的影响
        4.1.2 前缘压缩角对基准流场性能参数的影响
        4.1.3 中心体半径对基准流场性能参数的影响
        4.1.4 来流马赫数对基准流场性能参数的影响
    4.2 给定壁面流动角分布的基准流场优化设计
        4.2.1 设计参数灵敏度分析
        4.2.2 基准流场优化结果分析
    4.3 小结
第五章 软件设计平台集成
    5.1 二元进气道软件开发
        5.1.1 二元弯曲激波进气道
        5.1.2 二元进气道与前体一体化
    5.2 三维内转进气道软件开发
    5.3 小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
硕士期间科研成果
致谢



本文编号：3855125