一种用于前缘钝化高超声速进气道设计评估的cfd/特征线组合方法及其应用

为便于前缘钝化高超声速进气道设计与性能分析,将cfd方法与特征线法相结合,提出一种高超声速钝化锥/楔流场的快速精确计算方法(ccm方法)。该方法将cfd方法的精度与特征线方法的效率相结合,可进行前缘钝化高超声速进气道的快速设计与性能分析。利用ccm方法设计了一种前缘钝化两级锥轴对称进气道构型,分析了前缘钝化对进气道前体波系位置的影响,并采用cfd模拟开展了相应的对比考察和性能参数影响研究。结果表明,对于轴对称进气道,当前缘钝化半径较小时,进气道前体波系位置及流动性能基本不变；当钝化半径增至一定的尺度后,前缘激波向外偏移以及进气道性能参数的下降开始显露并渐趋明显。在设计状态点附近,低来流ma下前缘钝化对轴对称进气道性能影响更为显著。对于该轴对称进气道构型,前缘钝化半径在10%捕获半径内变化时,进气道流量系数、出口截面总压恢复系数等参数变化幅度均在10%以内；进气道自起动ma数略有下降。