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《單邊膨脹噴管紅外輻射特性的數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第31卷2010定第10期10月航空學(xué)報(bào)ACTAAER()NAUTICAETASTRONAUTICASINICAV01．3lNo．100ct．2010文章編號：1000-6893(2010)10—1919—08單邊膨脹噴管紅外輻射特性的數(shù)值模擬楊承宇，張靖周，單勇(南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院，江蘇南京210016)NumericalSimulationonlnfraredRadiationCharacteristicsofSingleExpansionRampNozzlesYangCheng
2、yu，ZhangJingzhou，ShanYong(CollegeofEnergyandPowerEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)摘要：通過計(jì)算流體力學(xué)／紅外輻射(CFD／IR)數(shù)值模擬的方法，研究了單邊膨脹噴管(SERN)膨脹邊開縫、膨脹邊傾斜角度和噴管收斂通道面積比這3個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對單邊膨脹噴管氣動性能和紅外輻射特性的影響規(guī)律。模擬結(jié)果表明：單膨脹邊上開縫后，紅外輻射強(qiáng)度
3、有較為顯著的下降，氣動性能也得到改善；其中，xOz坐標(biāo)平面尾焰紅外輻射強(qiáng)度峰值下降26．4％，“k坐標(biāo)平面尾焰紅外輻射強(qiáng)度峰值下降25．2％，單膨脹邊壁面平均溫度從643K下降列335K左右；單膨脹邊傾斜角度增大，使得噴管推力矢量角增大，軸向推力系數(shù)減小。對高溫內(nèi)壁面和噴管尾焰的遮擋效果減弱；收斂通道面積比的增大使噴管紅外輻射強(qiáng)度降低的同時(shí)，也使噴管的推力相應(yīng)減小。關(guān)鍵詞：單邊膨脹噴管；壁面冷卻；氣動性能；紅外輻射；數(shù)值模擬中圈分類號：V231．3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AAbstract：Basedonc
4、omputationalfluiddynamics／infraredradiation(CFDI／IR)numericalsimulationmethod。thisarticlerevealstheinfluenceofdifferentstructuresonthepneumaticandinfraredradiationcharacteristicsofasingleexpansionrampnozzle(SERN)，includinggapsontheramp，angleoftheramp
5、andarearatioofthenozzle．Theresultsshowthatinfraredradiationintensityisdecreasedobviouslyandthepneumaticperformanceisalsoimprovedwhenaseriesofgapsaremadeontheramp．Thepeakvalueofplumeinfraredradiationinten-sityisdecreasedby25．2％atthecoordinatesoftheyOz
6、planeand26．4％atthecoordinatesofthexOzplane，andtheaveragetemperatureoftherampisdecreasedfrom643Ktoabout335K．Withtheincreaseoftherampangle，thethrust—vectorangleisenlargedandtheaxialthrustratioisdecreased，andthesheltereffectoftherampontheinner-wallandpl
7、umeisweakened．Withanincreaseofthearearatio，theinfraredradiationin—tensityisdecreased，whileatthesametimethethrustoftheSERNisalsodecreased．Keywords：singleexpansionrampnozzle；wallcooling；pneumaticperformance；infraredradiation；numericalsimLJlation單邊膨脹噴管(
8、SERN)因具有與飛機(jī)后機(jī)身融合、降低后體阻力和降低發(fā)動機(jī)紅外輻射信號等特點(diǎn)而日益受到關(guān)注【l刮，目前單邊膨脹噴管已在現(xiàn)代先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)上(如美國X一43、X一51超聲速無人機(jī))得到了驗(yàn)證應(yīng)用。將單邊膨脹噴管排氣通道設(shè)計(jì)為S彎形狀，～方面可以利用其特殊的型面特征對發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向器等內(nèi)部高溫部件進(jìn)行紅外輻射遮擋，另一方面還可以滿足其對排氣系統(tǒng)雷達(dá)隱身的需求，從而加強(qiáng)了單邊膨脹噴管的隱身特性。國內(nèi)對單邊膨脹噴管的研究主要集中在機(jī)身收稿15t期：2009·11—05；修訂日期：2010-04—06通訊作者：
