[发明专利]进气可调冲压发动机一体化流道优化设计方法

摘要

本公开提供一种进气可调冲压发动机一体化流道优化设计方法，在设计点和非设计点状态下，以提高发动机在高马赫数条件下的推力性能和低马赫数条件下的起动性能为目的，进行进气可调设计、进气道设计、燃烧室设计和尾喷管设计，并耦合了快速网格划分算法、计算流体动力学计算方法、并行算法和全局优化算法等，最终形成一体化流道优化设计方法。

主权项

1.进气可调冲压发动机一体化流道优化设计方法，所述流道包括外压缩段第一级斜板(1)、外压缩段第二级斜板(2)、外压缩段第三级斜板(3)、唇罩点(5)、内压缩段下表面(6)、内压缩段上表面(7)、扩压段上表面(8)、燃烧室上表面(10)、尾喷管收缩段(11)、单边膨胀喷管(12)；所述设计方法包括如下步骤：A1根据冲压发动机的任务需求，确定冲压发动机总体设计指标，根据冲压发动机总体设计指标计算得到设计点和非设计点状态下进气道、燃烧室和尾喷管的性能参数的设计要求；A2设定冲压发动机进气道外压缩段第一级激波角(13)的初值为设计马赫数条件下的激波角，在设计点状态下，进行进气道设计、燃烧室设计和尾喷管设计；A3生成设计点状态下的发动机流道模型，采用快速网格划分算法划分网格，并通过计算流体动力学计算方法进行流场数值分析，获得设计点状态下进气道、燃烧室和尾喷管的性能参数和几何数据，获得的性能参数中不满足所述设计要求的，调整所述第一级激波角(13)并重复步骤A2，获得的性能参数中满足所述设计要求的，进行非设计点设计；A4在非设计点状态下，进行进气可调设计、进气道设计、燃烧室设计和尾喷管设计；A5生成非设计点状态下的发动机流道模型，采用快速网格划分算法划分网格，并通过计算流体动力学计算方法进行流场数值分析，获得非设计点状态下进气道、燃烧室和尾喷管的性能参数和几何数据，获得的性能参数中不满足所述设计要求的，调整第一级激波角(13)并重复步骤A2‑A4，获得的性能参数满足所述设计要求的，进入步骤A6；A6通过并行算法和全局优化算法对步骤A3和A5中获得的进气道、燃烧室和尾喷管的多组性能参数及多组几何数据进行优化，按照所述冲压发动机总体设计指标筛选出设计点和非设计点状态下的最优设计方案。