Investigación sobre los Criterios para Determinar el Rendimiento Inicial de una Entrada de Ingreso Inversa Integrando el Concepto de la Relación de Contracción Equivalente
Autores: Meng, Fanshuo; Jin, Bo; He, Xiaolong; Chen, Zheng; Yan, Wenhui; Zhao, Zhenjun; Yu, Zonghan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre los Criterios para Determinar el Rendimiento Inicial de una Entrada de Ingreso Inversa Integrando el Concepto de la Relación de Contracción Equivalente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Predicción
Entrada hipersónica
Rendimiento de arranque
Cámara de combustión
Sistema de propulsión
Relación de contracción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La predicción del rendimiento de arranque de la entrada hipersónica es crucial para la ignición exitosa de la cámara de combustión, impactando directamente en el rendimiento general del sistema de propulsión. Este desafío surge especialmente cuando las condiciones del flujo libre varían. Por lo tanto, este documento propone el concepto de la relación de contracción equivalente y establece y analiza la correlación intrínseca entre la relación de contracción geométrica y el ángulo de ataque en el rendimiento de arranque de la entrada tridimensional de giro interno. Los resultados indican lo siguiente: (1) El índice de arranque se puede aplicar para determinar el límite de arranque de la entrada tridimensional de giro interno bajo condiciones de número de Mach del flujo libre de 6.0 y una altitud de 27 km, con una desviación no superior al 6.6% del criterio óptimo = 0.087; (2) El límite de arranque después de aplicar la relación de contracción equivalente muestra desviaciones que no superan el 4.0% bajo condiciones de ángulo de ataque positivo en comparación con el índice de arranque, mientras que la desviación es mayor bajo condiciones de ángulo de ataque negativo, alcanzando un máximo del 13.3%. Después de aplicar una fórmula de corrección, las desviaciones se pueden reducir a menos del 2.0%; (3) Para la misma relación de contracción equivalente, las diferencias en el rendimiento de arranque entre diferentes condiciones de ángulo de ataque positivo y negativo pueden surgir fundamentalmente del grado de compresión de la entrada. Finalmente, se demuestra que la teoría de la relación de contracción equivalente puede predecir rápida y fácilmente el rendimiento de arranque preciso de la entrada de giro interno en diferentes ángulos de ataque, mejorando la amplitud y eficiencia de las predicciones de ingeniería.
Descripción
La predicción del rendimiento de arranque de la entrada hipersónica es crucial para la ignición exitosa de la cámara de combustión, impactando directamente en el rendimiento general del sistema de propulsión. Este desafío surge especialmente cuando las condiciones del flujo libre varían. Por lo tanto, este documento propone el concepto de la relación de contracción equivalente y establece y analiza la correlación intrínseca entre la relación de contracción geométrica y el ángulo de ataque en el rendimiento de arranque de la entrada tridimensional de giro interno. Los resultados indican lo siguiente: (1) El índice de arranque se puede aplicar para determinar el límite de arranque de la entrada tridimensional de giro interno bajo condiciones de número de Mach del flujo libre de 6.0 y una altitud de 27 km, con una desviación no superior al 6.6% del criterio óptimo = 0.087; (2) El límite de arranque después de aplicar la relación de contracción equivalente muestra desviaciones que no superan el 4.0% bajo condiciones de ángulo de ataque positivo en comparación con el índice de arranque, mientras que la desviación es mayor bajo condiciones de ángulo de ataque negativo, alcanzando un máximo del 13.3%. Después de aplicar una fórmula de corrección, las desviaciones se pueden reducir a menos del 2.0%; (3) Para la misma relación de contracción equivalente, las diferencias en el rendimiento de arranque entre diferentes condiciones de ángulo de ataque positivo y negativo pueden surgir fundamentalmente del grado de compresión de la entrada. Finalmente, se demuestra que la teoría de la relación de contracción equivalente puede predecir rápida y fácilmente el rendimiento de arranque preciso de la entrada de giro interno en diferentes ángulos de ataque, mejorando la amplitud y eficiencia de las predicciones de ingeniería.