基于Fluent的S型进气道的流场特性研究(3)
与发动机舱室周围进行了三文的超音速流场分析。Keuk 等[12]
详细分析了不同数值方
法在数值模拟过程的差异，通过对二文超声速进气道进行数值模拟，采用不同数值方
法，模拟所得结果与实验测得的实际结果之间的对比。 对进气道形状的研究， Lee C C[2]
提出了 S 形进气道的曲线管道的设计方法， 拟出了三条曲线方程， 并把这三条曲线的
变化规律分为前缓后急，缓急相等，前急后缓3 种类型。
在国内，多家研究所对多种 S 形进气道的流场特性进行了深入的研究，通过实验
研究以及数值模拟技术，改良和完善出了许多新的理论。陈占军和王晋军[13~14]
的研究
表明合成射流控制可以有效的改善进气道内的流场情况，对进气道总压恢复的提高，
出口动态总压以及稳态总压的畸变减小有良好的控制效果。能明显的减小在回流区的
分离涡尺寸，削弱气流在进气道弯道后方的气流分离程度；在部分的范围内，激励强
度越大，控制效果越好。赵阳旭，胡伟瀚等[15]
提出合理的选择中心线与面积变化曲线
之间的组合，可以有效地控制进气道出口气流的均匀性。否则，在进气道出口气流的
均匀性会受到严重的破坏，降低了气流的品质。杨国才和郑遂[16]
根据理论分析，更主
要的是根据实验结果，新发现一种不测量旋流也可以快速地判断进气道出口是否存在
有整涡旋流的方法。李岳锋[17]
等人在原有的基础上提出了一种改进的超椭圆S 形进气道设计方法，通过形状指数n与 S 形进气道的截面面积变化规律的结合来实现。数值
仿真表明：改进后的 S 形进气道畸变指数变小了，气动性能好，而且总压恢复系数也
得到了提高，因此这个改良后的设计方法在工程项目的运用中具有很高的实用价值。
郭荣伟[18]
比较了平面S 形进气道和空间S 形进气道的实验性能，比较了沿流程的静压
分布，出口界面总压分场和旋流特性以及在大迎角下分离区再附点附近气流的功率频
谱密度。研究结果表明，空间S 形进气道中气流的特性比平面S 形进气道中气流的特
性要差，特别是在大迎角的状态下，空间S 形进气道性能的降低十分严重。
1.3 本文主要研究内容
根据国内飞行器进气道的现有研究状况及目前的和长久的发展需求，本文对 S 形
进气道内的流场特性进行了研究。通过 Fluent软件，对 S 形进气道内气流的流动问题
进行数值模拟，分析了不同形状的进气道内流场的变化情况。本文采用的进气道模型
由收缩段、进气道、出流段组成，建立了简易模型以及 27 种流线型进气道模型。对
进气道模型的适用性进行了数值验证，并对简易的进气道模型以及流线型进气道模型
进行模拟，通过对比进气道内的总压分布、出口动压及出口总压恢复情况，进而对比
了简易进气道与流线型进气道之间的性能优劣；同时也分析了不同流线型进气道的性
能变化情况，讨论各个因素对进气道的总压恢复以及气流品质的影响，为飞行进气道
的设计跟改进提供可靠的依据，该研究具有重要的现实意义。
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