[發明專利]內并聯式高超聲速雙通道進氣道的設計方法

有效

• 申請號: 201710065927.7
• 申請日: 2017-02-06
• 公開（公告）號: CN106837549B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 孔凡;朱呈祥;李怡慶;尤延鋮
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: F02C7/042
• 分類號: F02C7/042;F02K7/16;G06F17/50
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.內并聯式高超聲速雙通道進氣道的設計方法，其特征在于其包括以下步驟：

1)設計進氣道的外壓段：根據沖壓通道的進出口面積要求，計算獲得沖壓通道的進出口高度及總收縮比；進氣道的外壓段采用等熵方法設計，為減小外壓段的長度，等熵壓縮段的前端有一初始楔角，其角度為5°，在沖壓通道的設計馬赫數下，根據初始楔角可確定第一道斜激波的角度，與進口高度結合，確定進氣道唇罩點的位置；再依據唇罩點的位置及沖壓通道的出口高度，獲得水平段；

2)設計沖壓通道的內壓段：斜激波在唇罩點處產生反射激波，反射激波與水平段的交點即為分流點，為減少能量損失，在分流點處進行光順處理，其中橫截面積最小的部分稱為沖壓通道的喉道；

3)設計沖壓通道的隔離段：沖壓通道的隔離段采用等截面設計，故將沖壓通道的喉道向后延伸即可獲得沖壓通道的隔離段；

4)分流方案設計：分流板的設計將直接影響進氣道在模態轉換過程中的氣動性能，其軸點位置、旋轉角度及轉換過程的設計方法如下：

(1)設計分流板軸點位置，具體方法如下：

根據渦輪通道出口的面積、位置的要求和等熵壓縮規律，可計算獲得渦輪通道擴張段的進口面積，由渦輪通道進口面積可確定分流板下轉到極限位置時，分流板的末端距分流點的距離，為避免渦輪通道內壓段過度膨脹，造成不必要的能量損失，應使分流板處于極限位置時盡量保持水平，向前延伸與進氣道外壓段的下壁面相交，其交點即為分流板軸點位置；

(2)設計分流板旋轉角度，具體方法如下：

確定分流板軸點及旋轉極限位置之后，分流板即可繞軸點在初始位置和極限位置之間旋轉，初始位置和極限位置之間的夾角即為旋轉角度；

(3)設計分流板旋轉方式，具體方法如下：

為保證進氣道工作模態轉換狀態時，氣流能夠均勻穩定的流向沖壓通道和渦輪通道，分流板的運動方式采用勻速轉動；

5)設計工作馬赫數范圍為馬赫數Ma＝0～1.8之間的渦輪通道：

(1)設計進氣道的外壓段，采用內并聯式雙通道進氣道，渦輪通道與沖壓通道共用一個外壓段；

(2)設計渦輪通道內壓段，分流板下擺后與沖壓通道隔離段的上壁面組成渦輪通道內壓段；

(3)設計渦輪通道擴張段，為保證渦輪通道擴張段型面的光滑過渡，使用三次曲線，設置其端點處的約束條件為與渦輪通道擴張段進出口相切，連接渦輪通道擴張段的進出口，構成渦輪通道擴張段的型線，再使用面積均勻過渡的方式，獲得渦輪通道擴張段。