6.5 优化后乘波体的气动参数
针对 6.4 节得到的优化乘波体气动外形，本节对其进行数值模拟计算并分析其气动特性。对优化后的气动外形设计结构网格，网格数量为153万，网格情况如图6.8所示。
图6.8 优化后乘波体结构网格示意图
（a）优化后乘波体网格横截面；（b）优化后乘波体网格纵截面；（c）乘波体网格俯视图
在Fluent中导入气动网格之后，选用和第5章一样的计算条件参数，对优化后的乘波体气动外形进行数值模拟。求解器选择基于密度求解器（湍流模型选择Spalart-Allmaras（1 eqn）模型，气体选择理想气体，气体黏性参数选用三参数Sutherland模型，对流项的空间离散格式选用 Roe-FDS，迎风格式采用二阶迎风。在马赫数Ma=6处，得到的结果如图6.9～图6.12所示。
图6.9 Ma=6、α=0°时X-Z对称面压力分布图
图6.10 Ma=6、α=0°时Y-Z横截面压力分布图
图6.11 Ma=6、α=5°时Y-Z横截面压力分布图
图6.12 Ma=6、α=5°时X-Z对称面压力分布图
可以看出，在设计点Ma=6处，优化乘波体下方依然具有附体激波，有着良好的乘波特性。且优化乘波体下方高压区域相对高于初始乘波体。在非设计点Ma=5、7处，乘波体的压力分布如图6.13～图6.16所示。
图6.13 Ma=5、α=0°时X-Z对称面压力分布图
图6.14 Ma=5、α=0°时Y-Z横截面压力分布图
图6.15 Ma=7、α=0°时X-Z对称面压力分布图
图6.16 Ma=7、α=0°时Y-Z横截面压力分布图
可以看出，在非设计点处，乘波体下方依然具有附体激波，激波内的气流依然为高压气流。虽然有一部分高压气流泄漏到上表面，但乘波体依然具有一定的乘波特性，且可以大致看出，相对于初始乘波体，优化乘波体下方的高压区域要优于初始乘波体。优化乘波体不同马赫数下气动参数如表6.1所示。
表6.1 优化乘波体不同马赫数下气动参数
