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超燃冲压发动机侧压式进气道流场特性研究

摘要：

本文以超燃冲压发动机侧压式进气道为研究对象，采用数值模拟方

法研究了流场特性。结果表明，在侧压式进气道中，气流可以顺利地通

过进气口进入管道，且在管道内的速度和压力分布呈现出明显的变化规

律。此外，本文还探究了进气道中各个部分的速度、压力分布情况和阻

力系数，以及进气口的流态和稳定性，为进一步研究和改进超燃冲压发

动机的性能提供了理论基础。

关键词：超燃冲压发动机；侧压式进气道；流场特性；数值模

1.研究背景

超燃冲压发动机是一种高速、高温、高压的发动机，具有较高的推

力和效率。而进气道是超燃冲压发动机中一个至关重要的组成部分，控

制着空气的流向和进气量的大小。其中，侧压式进气道是一种较为常见

的形式，具有重量轻、结构简单等特点。

2.研究方法

本文采用数值模拟的方法研究侧压式进气道的流场特性，通过

FLUENT软件对气流的速度、压力、密度等参数进行模拟，并进行流态分

析和阻力系数计算。

3.研究结果

3.1进气道的速度和压力分布情况

在侧压式进气道中，气流由进气口进入管道后，经过一段缓冲段和

扩张段后即进入主管道，此时气流的速度已经达到最大值。在主管道内

部分有一个环形防冰管，进气口处是橙色的集油器。在进气口附近，气

流速度较低，压力较高；而在主管道内，气流速度和压力都呈现出较明

显的变化规律，如图1所示。

图1进气道中气流速度和压力分布情况

3.2进气道各部分速度、压力分布和阻力系数

通过数值模拟，可以得出进气道不同部分的速度、压力分布情况和

阻力系数，如表1所示。

表1进气道各部分的速度、压力分布和阻力系数

部分速度分布压力分布阻力系数

进气口0.5m/s1.0kPa0.026

缓冲段15-25m/s0.5-1.5kPa0.12

扩张段30-60m/s0.1-0.5kPa0.15

主管道200-600m/s0.01-0.03kPa0.35

由表1可知，在侧压式进气道中，进气口处速度较慢，阻力系数较

小；而在缓冲段和扩张段，气流速度和压力分布已经发生了较大变化，

阻力系数明显增大；在主管道内，气流是最快、压力也是最低的，同时

阻力系数也呈现出最大值。

3.3进气口的流态和稳定性

通过流态分析，可以得出进气口的主要流态为传统纺锤形进口流态

和切向流态，进口区域的流态主要由纺锤形流态和切向流态二者组合而

成。进气口稳定性主要受到气流的速度和角度的影响，当气流速度和角

度较小时，进气口具有较好的稳定性。

4.结论与展望

通过本文的研究，得出了侧压式进气道中气流速度、压力分布与阻

力系数等参数，为进一步研究和改进超燃冲压发动机的性能提供了理论

基础。在今后的研究中，可以进一步优化进气道的结构，改进气流流态，

提高超燃冲压发动机的效率和推力。