[发明专利]匹配曲锥弹身的变截面三维内收缩进气道设计方法

权利要求书

1.匹配曲锥弹身的变截面三维内收缩进气道设计方法，其特征在于，包括曲锥弹身(1)、变截面三维内收缩进气道(2)，所述变截面三维内收缩进气道(2)包括变截面三维内收缩进气道压缩型面(20)、变截面三维内收缩进气道进口与曲锥弹身相贯线(5)、变截面三维内收缩进气道进口侧壁前缘型线(6)、进气道肩部型线(7)、变截面三维内收缩进气道隔离段(21)，所述变截面三维内收缩进气道(2)的进口为异型进口，变截面三维内收缩进气道出口(22)为椭圆形，所述变截面三维内收缩进气道压缩型面(20)设于进气道肩部型线(7)处转平进入变截面三维内收缩进气道隔离段(21)，变截面三维内收缩进气道(2)通过变截面三维内收缩进气道进口与曲锥弹身相贯线(5)与曲锥弹身(1)连续过渡，变截面三维内收缩进气道进口侧壁前缘型线(6)由设计条件下轴对称基本流场入射激波(13)确定，构造流面的流线(15)依据变截面三维内收缩进气道肩部型线离散点至轴对称基本流场回转轴线的径向距离(17)、变截面三维内收缩进气道肩部型线唇口侧离散点至轴对称基本流场回转轴线的径向距离(19)将构造流面的流线截断，并将所得构造流面的流线在周向位置上构成流面得到变截面三维内收缩进气道压缩型面(20)，方法步骤如下：

1)根据曲锥弹身(1)几何形状与燃烧室进口形状要求，设计变截面三维内收缩进气道(2)进口形状，与进气道肩部型线(7)形状，其中变截面三维内收缩进气道(2)进口形状包括变截面三维内收缩进气道进口与曲锥弹身相贯线(5)、变截面三维内收缩进气道进口侧壁前缘型线(6)；

2)将进气道进口型线与进气道肩部型线(7)进行离散；

3)求解轴对称基本流场，并根据变截面三维内收缩进气道(2)进口形状在基本流场中进行流线追踪，获得对应流线；

4)根据变截面三维内收缩进气道(2)进出口形状的相对位置截断流线，并将所得流线进行三维排布获得变截面三维内收缩进气道压缩型面(20)；

5)以变截面三维内收缩进气道压缩型面(20)为基础对匹配曲锥弹身(1)的变截面三维内收缩进气道(2)进行几何构造,将进气道肩部型线(7)向后等直拉伸得到变截面三维内收缩进气道隔离段(21)。

2.根据权利要求1所述的匹配曲锥弹身的变截面三维内收缩进气道设计方法，其特征在于，所述曲锥弹身(1)为输入量，根据曲锥弹身(1)的几何形状可设计变截面三维内收缩进气道进口与曲锥弹身相贯线(5)，且变截面三维内收缩进气道进口与曲锥弹身相贯线(5)同时位于曲锥弹身(1)、变截面三维内收缩进气道压缩型面(20)之上，变截面三维内收缩进气道进口侧壁前缘型线(6)为进气道进口与轴对称基本流场入射激波(13)的相贯线。

3.根据权利要求1所述的匹配曲锥弹身的变截面三维内收缩进气道设计方法，其特征在于，所述步骤2)中得到变截面三维内收缩进气道进口型线离散点(8)、变截面三维内收缩进气道肩部型线离散点(9)、变截面三维内收缩进气道唇口型线离散点(10)、变截面三维内收缩进气道肩部型线唇口侧离散点(11)，所述变截面三维内收缩进气道进口型线离散点(8)与变截面三维内收缩进气道肩部型线离散点(9)相对应，变截面三维内收缩进气道唇口型线离散点(10)与变截面三维内收缩进气道肩部型线唇口侧离散点(11)相对应。

4.根据权利要求1所述的匹配曲锥弹身的变截面三维内收缩进气道设计方法，其特征在于，所述轴对称基本流场为360°回转体，回转中心为轴对称基本流场回转轴线(4)，回转母线为周对称基本流场壁面型线，运用特征线法求解轴对称基本流场，最终得到轴对称基本流场入射激波(13)、轴对称基本流场反射激波(14)。

5.根据权利要求1所述的匹配曲锥弹身的变截面三维内收缩进气道设计方法，其特征在于，所述变截面三维内收缩进气道进口型线离散点(8)、变截面三维内收缩进气道唇口型线离散点(10)在轴对称基本流场中进行流线追踪，得到构造流面的流线(15)，所述流线追踪依据变截面三维内收缩进气道进口型线离散点至轴对称基本流场回转轴线的径向距离(16)、变截面三维内收缩进气道唇口型线离散点至轴对称基本流场回转轴线的径向距离(18)进行。