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申请/专利权人：厦门大学
摘要：一种宽域高效的TBCC排气系统设计方法，涉及高超声速飞行器。设计涡轮发动机喷管通道、超燃冲压发动机喷管通道、涡轮发动机喷管通道的喉道调节板、涡轮发动机通道的喉道调节板转轴和三维膨胀超燃冲压发动机尾喷管；在涡轮发动机通道的喉道处安装调节机构，调节机构采用转轴和平动调节板及滑轨，通过让调节板沿喉部侧轮廓线滑动实现涡轮发动机喉部调节以及通道关闭与开启，让共用上膨胀面沿绕喉部转轴旋转改变涡轮发动机喷管出口面积控制气流膨胀状态。提出一种工作范围在马赫数在0～6且几何可调的TBCC排气系统设计方案。可以实现在不同工作模式间平滑转换，最大化整体推进系统的性能。
主权项：1.一种宽域高效的TBCC排气系统设计方法，其特征在于包括以下步骤：1设计单边膨胀非对称超燃冲压发动机尾喷管的三维模型：根据设计要求，在给定喷管长度和质量流量的两个约束条件下应用拉格朗日乘子法以及变分法设计出一个以轴向最大推力为目标的基准流场，再通过流线追踪方法在该流场中提取流线组成超燃冲压喷管三维型面；通过单边膨胀喷管膨胀型面的非线性缩短设计方法对喷管进行进一步缩短，得到最大推力下的满足长度需求的单边膨胀超燃冲压尾喷管；2设计涡轮发动机通道的尾喷管：采用收缩-扩张型面，将涡轮发动机尾喷管与超燃冲压发动机尾喷管相结合，根据并联式TBCC组合动力发动机总体设计的流量要求，计算涡轮发动机入口和喉道的面积大小，结合步骤1的单边膨胀非对称超燃冲压发动机尾喷管的三维模型的设计宽度，并由涡轮发动机圆形进口均匀过渡至喉部形成矩形，进而与步骤1中单边膨胀非对称超燃冲压发动机尾喷管的三维模型的上壁面形成共用膨胀段；3设计并联式TBCC组合发动机共用尾喷管组合构型：超燃冲压发动机通道位于下方，涡轮发动机通道位于上方，构成并联式TBCC组合发动机共用尾喷管组合构型；4设计调节机构：在涡轮发动机通道的喉道处安装调节机构，调节机构采用转轴和平动调节板及滑轨，通过调节板沿喉部侧轮廓线滑动实现涡轮发动机喉部调节以及通道关闭与开启，让共用上膨胀面沿绕喉部转轴旋转改变涡轮发动机喷管出口面积控制气流膨胀状态。
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百度查询： 厦门大学 一种宽域高效的TBCC排气系统设计方法
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