买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所

摘要：本发明提供一种超高速进气道边界层强制转捩主动喷气控制方法，在吸气式超高速飞行器前体或进气道压缩面上沿垂直流动方向布置一排等间距喷孔，气源经过输送管路从喷孔射出，喷射气体与来流空气相互作用，产生流向涡结构，诱导超高速边界层强制转捩为湍流；控制方法包括确定喷孔安装位置、确定喷射介质、确定喷孔直径、确定喷前总压、确定喷孔间距和喷孔数目，该方法与现有的被动式强制转捩控制方法相比，可以显著拓宽边界层强制转捩控制范围，降低控制措施导致的进气道性能损失，且避免了转捩带与高速气流的直接碰撞，基本不需要额外的热防护设计，对于保障吸气式超高速飞行器宽范围稳定工作具有重要意义。

主权项：1.一种超高速进气道边界层强制转捩主动喷气控制方法，其特征在于：在吸气式超高速飞行器前体或进气道压缩面上沿垂直流动方向布置一排等间距喷孔，气源经过输送管路从喷孔射出，喷射气体与来流空气相互作用，产生流向涡结构，诱导超高速边界层强制转捩为湍流；控制方法包括确定喷孔安装位置、确定喷射介质、确定喷孔直径、确定喷前总压、确定喷孔间距和喷孔数目，包括以下步骤：（1）确定喷孔安装位置，喷孔安装于吸气式超高速飞行器的前体或进气道压缩面上；对于多波系压缩进气道，喷孔安装于第一道压缩面上，对于三维曲面压缩进气道，喷孔安装于前体上，确保由喷射气流诱导出的流向涡有足够的失稳距离；同时，喷孔安装位置还需考虑飞行器内有足够的空间可以放置输气管路；确定安装位置后，通过层流状态的流体力学计算，获取安装位置处的层流边界层厚度δ，此处边界层厚度δ定义为总焓边界层厚度，边界层外缘的总焓为来流总焓的99%；（2）确定喷射介质，喷射介质采用空气或氮气，储气压力不小于1个大气压；（3）确定喷孔直径0.3-1mm，确定喷前总压Pj，喷孔形状为圆形，喷孔与压缩面垂直，使得喷射气流与边界层内气流相互垂直；气流穿透深度h取为当地边界层厚度的0.5倍，气流穿透深度定义为：获取垂直喷孔中心线上的流场马赫数分布，定义沿该垂直喷孔中心线上马赫数第一次达到局部极大值时对应的点距壁面距离为穿透深度h，由于气流穿透深度满足关系式：，其中p2为采用声速喷射气流静压，p为无喷射时当地流体静压，参数a、b通过流体力学计算进行标定，标定获得参数a、b后，代入关系式，得到喷射气流静压p2，再根据等熵关系式，其中γ=1.4为比热比，M=1为喷射马赫数，得喷前总压Pj=1.893p2；（4）确定喷孔间距d和喷孔数目，喷孔间距d按照穿透深度h的3.33~4.66倍设置，喷孔安装数目根据喷孔作用宽度范围来确定，喷孔作用宽度范围需对飞行器开展流体力学计算，通过壁面极限流线获取进入进气道内的流体在展向的范围，在喷孔安装位置处的宽度w即为喷孔作用宽度范围，将该宽度w除以喷孔间距d，喷孔安装数目为不小于wd的整数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 超高速进气道边界层强制转捩主动喷气控制方法