[发明专利]一种涡轮基组合发动机进气道模态转换过程运动部件转角的优化设计方法

摘要

本发明公开一种涡轮基组合发动机进气道模态转换过程运动部件转角的优化设计方法，解决了现有进气道设计方法无法应用于TBCC进气道模态转换过程的不足，本发明按照从上游到下游的顺序逐个优化每个运动部件的最终转角，以实现抑制激波振荡及提高总压恢复的目的。运动部件转角的优化过程基于非定常数值模拟开展，使其按照某一恰当的角频率匀速转动，在所记录的出口总压恢复曲线上选取满足要求的点，其对应角度即为该运动部件的最佳转角。本发明方法不仅可以消除进气道内激波振荡引起的出口处性能参数出现的振荡，同时提高了进气道出口处的总压恢复系数，使得TBCC进气道在模态转换过程中的性能达到最优。

主权项

1.一种涡轮基组合发动机进气道模态转换过程运动部件转角的优化设计方法，其特征在于：具体设计步骤如下：步骤1：根据TBCC进气道的模态转换马赫数等工作条件，围绕进气道的边界及内部的运动部件生成相应的计算网格；步骤2：在步骤1生成的计算网格中固定TBCC进气道内运动部件边界，使用非定常的数值方法求解TBCC进气道在固定边界下的非定常流场，并对非定常流场信号进行频率分析，选取远小于流场最低频的角频率作为运动部件调整的角频率；步骤3：根据气流的流动方向，按照从上游到下游的顺序，依次调整TBCC进气道内的可调板的转角，直至激波振荡消除，此时固定可调板的位置；步骤4：以涡轮流道出口和冲压流道出口处按流量加权的总压恢复为指标，调整分流板转角直到加权总压恢复最高，此时固定分流板的位置。