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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种轴对称预冷型进气道参数化设计方法，对于轴对称预冷型进气道的设计，在已有的根据经验设计进气道的基础上，提出了一种参数化设计方法，该设计方法通过一系列控制参数，可以确定进气道的内型面。该方法可以快速获得不同控制参数下对应的预冷型进气道的内型面，有利于轴对称进气道进气道的快速设计和性能评估。

主权项：1.一种轴对称预冷型进气道参数化设计方法，其特征在于：所述轴对称预冷型进气道包括进气道的压缩面尖点1、外压缩面终点2、压缩面侧第一内收缩段终点3、压缩面侧子午面等直段终点4、压缩面侧第二收缩段终点5、尾椎起始点6、尾椎末点7、压缩面侧进气道末点8、唇罩尖点9、唇罩侧第一内收缩段终点10、唇罩侧子午面等直段终点11、唇罩侧第二内收缩段终点12、预冷器域终点13、唇罩侧进气道末点14、放气缝起始点15、外唇罩折角点16；该设计方法包括如下步骤：第一步，确定进气道总体尺寸；给定进气道总长度L1、进气道出口半径R1、进气道捕获半径R2，以压缩面尖点为坐标原点0,0，无攻角气流流向为x轴正方向；进气道总长度L1等于压缩面侧进气道末点8的x轴坐标值；出口直径R1等于压缩面侧进气道末点8和唇罩侧进气道末点14的y向距离；进气道捕获半径R2等于唇罩尖点9的y轴坐标值；第二步，确定唇罩尖点位置和外压缩型面；给定压缩面半锥角θ1和激波封口马赫数Ma0求解圆锥激波，从而确定外压缩面长度L2，外压缩面长度L2等于唇罩尖点9的x轴坐标值x9；并且外压缩面终点2的x轴坐标值x2与唇罩尖点9相同：第三步，确定第一内收缩段型面；内收缩段型面由第一内收缩段、子午面等直段和第二内收缩段组成；首先确定唇罩侧第一内收缩段型面，给定第一内收缩段长度L3、唇罩角θ2；唇罩侧第一内收缩段起点为唇罩尖点9，唇罩侧第一内收缩段型面为直线，根据L3和θ2即得到唇罩侧第一内收缩段终点10的坐标x10，y10，由此唇罩侧第一内收缩段型面确定；接着确定压缩面侧第一内收缩段型面，给定第一内收缩段内收缩比ICR1，对于轴对称进气道，进行环面积计算，得到压缩面侧第一内收缩段终点3的y坐标，并且压缩面侧第一内收缩段终点3的x坐标x3和唇罩侧第一内收缩段终点10的x坐标x10相同，由此压缩面侧第一内收缩段终点3的坐标得以确定；压缩面侧第一内收缩段起点为外压缩面终点2，压缩面侧第一内收缩段型面由3次曲线确定，并且在起点处与外压缩面型面相切，在终点与水平线相切；第四步，确定子午面等直段型面；子午面等直段为一水平等直段，给定子午面等直段长度L4，即可确定压缩面侧子午面等直段终点4的坐标x4，y4和唇罩侧子午面等直段终点11的坐标x11，y11，并确定子午面等直段型面；第五步，确定第二内收缩段型面；第二内缩短段型面由外侧向进气道轴线方向靠近；给定第二内收缩段长度L5、等环收缩比ICR2和子午面收缩比ICR3；由第二内收缩段长度L5确定压缩面侧第二收缩段终点5和唇罩侧第二内收缩段终点12的x坐标x12；压缩面侧子午面等直段终点4和唇罩侧子午面等直段终点11之间距离H1和压缩面侧第二收缩段终点5和唇罩侧第二内收缩段终点12之间距离H2相同；在给定ICR2后，即初步确定压缩面侧第二收缩段终点5的y坐标y5a和唇罩侧第二内收缩段终点12的y坐标y12a；进一步调整第二内收缩段的内收缩比，给定子午面收缩比ICR3，ICR3定义为H2相对H1减小造成的内收缩效应，表现为唇罩侧第二内收缩段终点12的y坐标进一步减小；通过等环收缩比ICR2和子午面收缩比ICR3确定压缩面侧第二收缩段终点5的y坐标y5和唇罩侧第二内收缩段终点12的y坐标y12；第二内收缩段型面由3次曲线生成，并和上游的子午面等直段、下游的扩张段曲线相切；由此第二内收缩段型面确定；第六步，确定进气道扩张段型面；轴对称进气道内存在一尾锥，尾锥起始点6的坐标由该尾锥起始点6在压缩面侧第二收缩段终点5和压缩面侧进气道末点8间的相对位置确定；以压缩面侧第二收缩段终点5为起点，压缩面侧进气道末点8为终点，给出x向压缩面侧第二收缩段终点5和压缩面侧进气道末点8间的相对位置百分比a1和y向相对位置百分比a2，确定尾锥起点6的坐标x6，y6；由于尾锥末点7的y坐标为0，给出x向压缩面侧第二收缩段终点5和压缩面侧进气道末点8间的相对位置百分比a3，确定尾锥末点7的坐标x7，y7；预冷器域终点13坐标由其在压缩面侧进气道末点8和唇罩侧进气道末点14间的相对位置确定；预冷器域终点13的y坐标和唇罩侧进气道末点14相同，给出x向压缩面侧进气道末点8和唇罩侧进气道末点14间相对位置百分比a4，确定预冷器域终点13的x坐标x13；第七步，确定预冷器的型面；预冷器构型设为多级阶梯型；预冷器区域位于尾锥起始点6和预冷器域终点13之间，在确定预冷器阶梯级数b后，在尾锥起始点6和预冷器域终点13之间均匀分布各级；各级之间在y向没有重叠，在x向，级与级之间存在14级宽度的重叠；第八步，确定放气缝位置和形式；放气缝x向位置由放气缝在压缩面尖点1和尾锥起始点6间的相对位置确定，给定x向压缩面尖点1和尾锥起始点6间的相对位置百分比a5确定放气缝在进气道压缩面上的位置；在给定放气缝数量c、放气缝宽度L6、放气缝间隔L7和放气腔出口宽度L8之后，放气缝的形式即可确定；第九步，确定外唇罩型面；外唇罩长度L9为外唇罩折角点16到唇罩尖点9的x向距离。

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