[发明专利]高超声速进气道加速自起动实验方法

摘要

本发明公开了一种高超声速进气道加速自起动实验方法，包括前平板长度的确定。本发明高超声速进气道的工作原理是：该实验方法通过将安装有前平板的进气道模型在风洞实验段整体从极限正攻角旋转至极限负攻角，前平板会产生激波对远前方气流压缩，或产生膨胀波对远前方气流加速，而位于前平板下游的进气道即可获得加速自起动过程所需连续加速的来流条件。该方法既能抑制风洞运行前期的非定常效应，又能在固定马赫数风洞中开展进气道的连续变马赫数的实验。本发明结构简单，易于实现。

主权项

1.一种二元高超声速进气道加速自起动实验方法,其特征在于:/n在二元高超声速进气道上游固定安装有一前平板，该前平板与进气道前缘来流方向平行，而为了防止前平板的边界层的增长影响到进气道前缘主流参数，前平板与进气道底部之间的间隔高度应当取大于前平板的边界层厚度；前平板的长度的选取应当确保前平板在极限正攻角和极限负攻角下产生波系均不会干扰到进气道入口处的波系；前平板的宽度的选取需足够宽，需确保在极限负攻角下，前平板侧缘处生成旋涡的不能影响进气道上游流场的均匀性；在极限正攻角下，前平板上方侧边缘处的溢流不能影响到进气道入口处所对应的前平板激波角；/n当进气道与前平板预先处于一个理论估算极限正攻角的位置时，该理论估算极限正攻角通过采用数值仿真手段对无前平板的进气道的起动性能的估算得到；气流经过进气道下方的平板处时会产生斜激波，使得气流减速，从而达到降低进气道上游来流马赫数目的；在攻角不断减小过程中，风洞实验段不变的气流条件在实验模型不同攻角下经过前平板之后就会造成进气道上游连续加速的气流条件；而当攻角已减小到0°，若前方气流的参数仍然不能使进气道建立起动流态，则让进气道和前平板继续旋转，模型进入负攻角状态，这样气流经过前平板之后会产生膨胀波，气流继续被加速；/n考虑到风洞自身开启时的起动问题，则让进气道和前平板在风洞运行初期保持0°攻角；待风洞完成起动并稳定运行之后，接着将进气道和前平板旋转至理论估算极限正攻角位置，使得进气道出现不起动流态；随后，进气道和前平板开始重新往回旋转，当旋转至某一负攻角下，进气道建立起动状态，则表明进气道在该负攻角下前平板所对应的波后气流参数能够使进气道建立起动状态。/n