双射流激波针在高超声速下的减阻降热特性

严酷的气动力和气动热环境是制约高超声速飞行器发展的两个重要因素，如何高效地降低高超声速飞行过程中的阻力和热流一直是设计者们追求的目标。为此，本文提出了一种结合后向射流和根部逆向射流的双射流激波针新构型。数值模拟研究发现：该构型能够利用后向射流产生的反作用力削减逆向射流附加阻力对减阻效果的影响，因此与无射流和单一射流方案相比，双射流激波针的流场结构显著改变，减阻降热效果极大提高。此外，增大激波针的长径比(L/D)有利于提高双射流激波针的减阻效果，但会使降热性能有所下降：在本文研究中，当激波针长径比从1增大到4时，结构的总阻力系数降低了71.9%，而钝体总热流增大了13.7倍。同时，增大射流总压比P_R可以显著降低壁面热流：当逆向射流总压比(P_R,o)或后向射流总压比(P_R,r)大于0.4时，钝体壁面的热流极低并开始出现负值；然而，阻力系数随P_R,o和P_R,r的变化趋势恰好相反，随着P_R,o从0.2增大到0.5，由于逆向射流附加阻力的影响，结构总阻力系数增大了6...