基于康达效应的高速气流推力矢量喷管

姚清河, 王思淼, 杨耿超, 白欣彤, 李明洋, 王昱森

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240077

中山大学学报（自然科学版中英文） ›› 2025, Vol. 64 ›› Issue (01) : 265 -274. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240077

基于康达效应的高速气流推力矢量喷管

姚清河, 王思淼, 杨耿超, 白欣彤, 李明洋, 王昱森

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摘要

基于康达效应设计了一种高速气流推力矢量喷管，利用其对流体的偏转作用实现主流方向控制。喷管由主通道以及外侧八个独立气室和出口处的康达壁面组成，可通过气室外部的开合情况来实现八个偏转方向的控制。本文对所设计的高速气流推力矢量喷管进行了仿真计算，研究了主流速度、气室开合情况及康达壁面曲率三个参数对主流偏转效果的影响。数值模拟结果表明：（1）主流速度在50～160 m/s时，不同的开合组合的偏转效果有较为显著的差异。（2）气室打开数量为奇数时，偏转效果优于偶数。只有一个气室开口时，偏转效果最优。（3）计算得到三维喷管最优康达壁面的曲率是55.26。本文设计的高速气流推力矢量喷管能够达到较好的偏转控制效果，最大偏转角度可达到85.91°。