隔离段是超燃冲压发动机的一个重要部件,它位于进气道和燃烧室之间,有两个重要的作用:一是隔离进气道和燃烧室间的相互干扰,以便提供给进气道一个较宽的稳定工作范围;另一个是使超燃冲压发动机能以双模态方式工作。由于隔离段内气体流动的复杂性及其广泛的工程应用前景,隔离段内的流动特性引起了人们的关注。 本文针对隔离段内的流动特性,利用商业CFD软件FLUENT对其内部流场进行二维与三维数值模拟,希望通过本文的研究可以了解隔离段内的流动特性,并为隔离段的设计打下基础。首先综合国内外的相关研究成果,详细分析了隔离段内部流场,并提出了隔离段的一种长高比估算方法。其次针对两个有名的隔离段实验研究,本文借助FLUENT软件对隔离段进行了算例验证,并将计算结果与实验数据作了对比,研究了不同的湍流模型、不同的网格、不同的数值计算格式和不同的几何模型对求解的影响,并提出了一种适用于隔离段流场计算的数值方法。最后通过数值模拟研究了出口反压、来流马赫数、附面层厚度、来流雷诺数、长高比、扩张角、缩比和宽高比对隔离段内部流场的影响,获得了大量的计算结果,较为详细地给出隔离段内部流场随不同流动参数和几何参数而变化的规律。