高超声速钝前缘乘波构型优化设计研究
文献类型：期刊论文
| 作者 | 郭帅旗 ; 刘文; 张陈安; 王发民
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| 刊名 | 力学学报
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| 出版日期 | 2022-05-18 |
| 卷号 | 54期号:05页码:1414-1428 |
| 关键词 | 高超声速 乘波体 前缘钝化 |
| 英文摘要 | 乘波体的高升阻比优势使其在高超声速飞行器设计中极具应用前景.在实际工程应用中,为了满足防热要求,乘波体前缘必须进行钝化处理,前缘钝化对乘波体气动性能会产生显著影响.因此,原始尖前缘最优乘波体并不能保证钝化后仍为最优.针对这一问题,首先研究了前缘钝化对不同构型升阻特性的影响程度和作用机理.结果表明:前缘钝化会造成乘波体升力小幅度降低,阻力大幅增加,升阻比显著降低;其中钝前缘本身的波阻在阻力增量中起主导作用,而钝前缘本身的摩阻增加量与物面的摩阻降低量十分接近.基于上述结果,提出了一种高效评估钝前缘乘波体气动力的方法,并结合遗传算法,开展了直接考虑前缘钝化影响的乘波构型优化设计研究,获得了钝前缘最优构型.通过CFD数值模拟对最优构型的气动力特性进行评估,结果表明:在不同飞行高度、不同升力和不同钝化半径约束下,相比尖前缘最优构型,钝前缘最优构型宽度变窄,相同纵向位置处的后掠角增大,且升阻比显著提升.在M_∞=15, H=50 km, CL=0.3约束条件下,钝化半径R=10 mm的钝前缘最优构型设计点升阻比相比尖前缘最优构型提升量可达9.32%. |
| 分类号 | 二类 |
| 语种 | 中文 |
| 资助机构 | 国家自然科学基金（11902324） ; 中国科学院战略性先导专项（XDA17030100）资助项目 |
| 源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/89768]  |
| 专题 | 力学研究所_高温气体动力学国家重点实验室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学工程科学学院 2.中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭帅旗,刘文,张陈安,等. 高超声速钝前缘乘波构型优化设计研究[J]. 力学学报,2022,54(05):1414-1428. |
| APA | 郭帅旗,刘文,张陈安,&王发民.(2022).高超声速钝前缘乘波构型优化设计研究.力学学报,54(05),1414-1428. |
| MLA | 郭帅旗,et al."高超声速钝前缘乘波构型优化设计研究".力学学报 54.05(2022):1414-1428. |
入库方式： OAI收割
来源：力学研究所
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