[發(fā)明專利]一種高超進(jìn)氣道不啟動(dòng)狀態(tài)分離區(qū)自持能力定量分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810956232.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN109184952B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭博睿;劉雄;葛暢;柯熙政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F02K7/10
• 分類號(hào): F02K7/10;F02K7/02;F02K7/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 胡燕恒

1.一種高超進(jìn)氣道不啟動(dòng)狀態(tài)分離區(qū)自持能力定量分析方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)理論模型分析結(jié)果，提出分離區(qū)自持指數(shù)S_i，S_i的計(jì)算公式如下：

其中，P_R表示分離激波在上壁面的反射激波的波后壓力，P_T表示分離區(qū)背風(fēng)面高反壓區(qū)起點(diǎn)壓力，P_S表示分離區(qū)背風(fēng)面高反壓區(qū)頂點(diǎn)壓力；

步驟2，應(yīng)用公式(1.1)對(duì)進(jìn)氣道啟動(dòng)過(guò)程中的分離區(qū)自持狀態(tài)的自持指數(shù)S_i進(jìn)行計(jì)算；

步驟3，應(yīng)用得到S_i值對(duì)啟動(dòng)過(guò)程中，不同不啟動(dòng)狀態(tài)下，對(duì)高超進(jìn)氣道不啟動(dòng)狀態(tài)分離區(qū)的自持能力進(jìn)行定量分析。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高超進(jìn)氣道不啟動(dòng)狀態(tài)分離區(qū)自持能力定量分析方法，其特征在于，步驟2具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟2.1，對(duì)某一進(jìn)氣道構(gòu)型及其內(nèi)收縮比，根據(jù)kantrowitz極限關(guān)系式選取一個(gè)不啟動(dòng)來(lái)流馬赫數(shù)對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行非定常數(shù)值模擬，獲取一個(gè)初始化的不啟動(dòng)流場(chǎng)；

步驟2.2，利用非定常數(shù)值模擬，計(jì)算得到的不啟動(dòng)流場(chǎng)為初始條件，逐步提高來(lái)流馬赫數(shù)，對(duì)該進(jìn)氣道整個(gè)加速啟動(dòng)過(guò)程的流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，提取底板壓力曲線，從壓力曲線中可以直接得到P_T和P_S，在流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果中，可提取激波的波后壓力P_R，將P_R、P_T和P_S代入式(1.1)計(jì)算獲取每一個(gè)不啟動(dòng)狀態(tài)下分離區(qū)的自持指數(shù)，直到進(jìn)氣道啟動(dòng)成功為止，確定實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣道自啟動(dòng)的來(lái)流馬赫數(shù)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種高超進(jìn)氣道不啟動(dòng)狀態(tài)分離區(qū)自持能力定量分析方法，其特征在于，步驟2.1中所述kantrowitz極限關(guān)系式為：

其中A_i表示進(jìn)氣道入口面積，A_*表示喉部面積，Ma_∞表示來(lái)流馬赫數(shù)，γ是氣體定壓比熱C_p與等容比熱C_v之比，空氣的γ值通常取為1.40。

4.如權(quán)利要求2所述的一種高超進(jìn)氣道不啟動(dòng)狀態(tài)分離區(qū)自持能力定量分析方法，其特征在于，步驟2.2中所述馬赫數(shù)以0.005到0.010為最小單位增量。

5.如權(quán)利要求1所述的一種高超進(jìn)氣道不啟動(dòng)狀態(tài)分離區(qū)自持能力定量分析方法，其特征在于，步驟3的具體定量分析方法為：

首先，在進(jìn)氣道自啟動(dòng)來(lái)流馬赫數(shù)減去一個(gè)馬赫數(shù)最小單位增量的前一個(gè)進(jìn)氣道不啟動(dòng)狀態(tài)，即為進(jìn)氣道啟動(dòng)臨界狀態(tài)，也是分離區(qū)的臨界失穩(wěn)狀態(tài)，根據(jù)式(1.1)計(jì)算獲取分離區(qū)的臨界失穩(wěn)狀態(tài)的S_i值S_ic；

然后，根據(jù)此分離區(qū)的自持指數(shù)S_i，判斷此時(shí)的分離區(qū)自持能力的強(qiáng)弱；S_ic是一個(gè)0到1之間的值，S_i的取值范圍處于S_ic到1之間，S_i值越大，表示分離區(qū)的自我調(diào)節(jié)能力和適應(yīng)來(lái)流變化能力越強(qiáng)，進(jìn)氣道越難以啟動(dòng)，S_i值越小表示此時(shí)的分離區(qū)的自我調(diào)節(jié)能力和適應(yīng)來(lái)流變化的能力越弱，進(jìn)氣道越容易啟動(dòng)。