《高超聲速進氣道非線性失穩與遲滯電磁流動控制》是依託南京航空航天大學，由蘇緯儀擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高超聲速進氣道非線性失穩與遲滯電磁流動控制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：蘇緯儀
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超燃衝壓發動機是高超聲速推進的核心技術，進氣道起動是發動機安全工作的首要條件。推遲、防止進氣道不起動和不起動後迅速再起動的研究非常重要。而進氣道不起動/再起動與進氣道內壓縮段分離泡的穩定性密切相關。針對此問題，採用非定常數值模擬與高頻動態壓力測量、高速紋影和PIV試驗手段研究高超聲速進氣道不起動和再起動非線性動力學機制，在此基礎上，探索利用磁流體（MHD）流動控制方法加速邊界層、推遲/預防進氣道不起動、減小從不起動到再起動非線性遲滯的流動控制規律，研究電磁場和等離子參數對分離流場的影響機制。項目預期將建立、驗證高超聲速進氣道分離流場-電磁場-電漿多物理場耦合機制數值模擬程式，揭示不起動/再起動非定常過程的非線性複雜流動機制與電磁流動控制規律。研究成果對高超聲速進氣道不起動/再起動的非線性動力學過程與流動控制具有重要意義，可為不起動/再起動的預警、燃燒的組織以及高效流動控制提供科學依據
結題摘要
本項目發展了一套求解雷諾時均的NS/MHD方程的非定常三維計算程式，通過經典算例驗證了程式計算複雜非定常湍流和磁流體流動的正確性。採用該程式，研究了穩態反壓作用下進氣道流場的自激振盪和動態反壓作用下的受迫振盪機理，結合快速傅立葉變換分析了反壓作用下進氣道-隔離段內部激波串非定常振盪的頻譜特性，獲得了激波串前緣激波位置與壁面靜壓時變關係的關聯性，提出了前緣激波探測的三個原則。開展了風洞試驗，獲得了不同反壓、不同壁溫下進氣道激波串特性，通過試驗驗證了計算結果。最後，研究了MHD加速邊界層延遲抑制進氣道分離、延遲進氣道不起動的研究。研究發現，施加MHD控制後，進氣道起動工作範圍提高了28.3%。
