[发明专利]一种可形成均匀速度场的对冲火焰喷管设计方法

权利要求书

1.一种可形成均匀速度场的对冲火焰喷管设计方法，喷管从气流入口至气流出口划分为：喷管扩散段、喷管过渡段、喷管收缩段；

其特征在于，包括：

步骤(1)根据所述喷管收缩段的几何参数确定所述喷管扩散段、所述喷管过渡段；

步骤(2)对所述喷管收缩段的轮廓进行约束，得到所述喷管收缩段的轮廓表达式；

步骤(3)根据所述喷管收缩段的轮廓表达式计算所述喷管收缩段的评估参数；

步骤(4)判断所述喷管收缩段的评估参数是否符合要求，若符合，则得到喷管收缩段模型；若不符合，则返回调整步骤(2)中对所述喷管收缩段的轮廓约束，直到符合要求，得到所述喷管收缩段模型为止；

步骤(2)中，通过一个八阶多项式对所述喷管收缩段的轮廓进行约束，所述八阶多项式为：

r₀(x)＝a₀+a₁x+a₂x²+a₃x³+a₄x⁴+a₅x⁵+a₆x⁶+a₇x⁷

其中，r₀为所述喷管收缩段的局部半径，x为所述喷管收缩段的轴向坐标；设定所述喷管收缩段的出入口位置的斜率曲率为零；

通过设定所述喷管收缩段上两个不同的轴向坐标对应的局部半径，求解所述八阶多项式，得到所述喷管收缩段的轮廓表达式；

步骤(3)中，所述喷管收缩段的评估参数包括所述喷管收缩段的边界层动量厚度θ、所述喷管收缩段的边界层厚度δ、所述喷管收缩段的可表征边界层转捩的参数G。

2.根据权利要求1所述的一种可形成均匀速度场的对冲火焰喷管设计方法，其特征在于，步骤(1)中，所述喷管收缩段的几何参数包括所述喷管收缩段的出口直径、所述喷管收缩段的面积收缩比、所述喷管收缩段的长度。

3.根据权利要求2所述的一种可形成均匀速度场的对冲火焰喷管设计方法，其特征在于，

所述喷管扩散段的入口直径与所述喷管收缩段的出口直径相同；所述喷管扩散段采用渐扩设计，且所述喷管扩散段的面积扩张比与所述喷管收缩段的面积收缩比相同；所述喷管扩散段的长度与所述喷管收缩段的长度相同。

4.根据权利要求2所述的一种可形成均匀速度场的对冲火焰喷管设计方法，其特征在于，

所述喷管过渡段平行于轴向；喷管收缩段的入口直径为所述喷管收缩段的出口直径的平方与所述喷管收缩段的面积收缩比之积的开方，所述喷管过渡段的出入口直径与所述喷管收缩段的入口直径相同；所述喷管过渡段的长度大于所述喷管收缩段的长度。