题目：超燃冲压发动机单边膨胀喷管流场数值模拟

高超声速飞行器在未来相当长的一段时间里仍将是各军事大国重点发展的领域之一，其动力装置也将成为研究的核心内容。超燃冲压发动机是新一代先进高超音速飞行器理想的动力系统，超燃冲压发动机技术作为未来高性能发动机的关键技术在国内外正得到广泛地发展。对于使用超燃冲压发动机做推进系统的飞行器来说，推进系统要求采用发动机/机身一体化设计，本文研究的单边膨胀喷管就是飞行器机身/推进系统一体化设计理念的主要体现之一。本文所作的内容是对单边膨胀喷管进行数值模拟研究，在数值方法上采用了时间推进的有限体积法，使用N-S方程作为控制方程，并且在模拟过程中采用了定常、耦合求解器，为了提高收敛速度和求解精度，空间离散格式应用隐式二阶迎风格式。通过对超燃冲压发动机单边膨胀喷管的基准模型和侧面扩展模型流场进行三维数值模拟研究，达到了充分了解基本单边膨胀喷管模型流场结构及掌握不同NPR对各种流场特征的影响规律的目的。在对二维情况下带有预混和非预混氢/空气化学反应的单边膨胀喷管流场进行的模拟研究的过程中，采用了适当的氢/空气化学动力学机制，研究结果显示，考虑化学反应影响情况下的喷管推力性能会明显高于不考虑化学反应的情况，反应流组分不均匀也会给流场特征分布带来很多具体影响。在最后一章，通过数值模拟研究了低马赫数非设计状态下改善单边膨胀喷管性能的气流注入方法。结果表明，通过流体注入的方式改善单边膨胀喷管某些方面性能的效果是明显的，对这种方法的深入研究是相当有实际意义的。作为单边膨胀喷管的基础研究，本文完成了预期研究内容，取得到了很多经验和成果，对以后的相关研究工作具有一定参考价值。