高超声速进气道宽范围工作多场耦合效应及快速预测研究

为准确预测高超声速进气道气动热力环境及结构响应,开展了三个方面的研究。基于分区求解方法实现了气动力/热/结构三维多场耦合计算,并验证了该方法的正确性。研究了宽范围内来流马赫数和攻角对进气道多场耦合效应的影响。基于本征正交分解技术和径向基函数构建了进气道结构温度场、应力场及应变场的瞬态降阶模型。结果表明,进气道结构变形主要发生在模型的俯仰方向,当来流马赫数由4增加至7时,进气道压缩面气动热载荷增加,结构最大位移增加了4.78倍;当攻角由-2°增加至4°时,结构最大位移增幅为59.69%;设计工况下,降阶模型预测结果与多场耦合计算结果吻合较好,预测误差<0.80%。