喷管、光腔及压力恢复系统一体化设计

？对氧碘化学激光（coil）系统的喷管和扩压器进行了3维数值模拟，对比分析了几种喷管和扩压器的设计方案，计算了从光腔入口到扩压器出口的气动力学过程。光腔内主副气流借助翼片辅助方法实现充分混合，翼片长0.77cm，宽0.254cm，满足气流混合要求。扩压器是1/4结构，即计算区域为入口截面高30mm、宽60mm的长方型，之后等截面延续500mm，然后宽度仍然不变，高度以4°角扩张，延续700mm，最终的出口截面高度为79mm。采用空气入射，入口处（光腔出口）马赫数3.2，静压1232pa，温度110k；计算得到出口处总压13300pa，总温300k。结果表明：出口静压超出入口静压近10倍，该扩压器很好地起到了压力恢复的作用，而总压下降到1/4.5左右（从60648pa到13300pa），从而能够减轻后续的引射器的工作压力。利用高光腔压力设计可以减少一级引射器，达到整个系统小型化设计的目的。