国家自然科学基金(11102010)
- 作品数:4 被引量:9H指数:2
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- 相关机构:北京航空航天大学中国空间技术研究院中国航天科技集团更多>>
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- 低速高温燃气流热模拟试验方法和设备被引量:8
- 2012年
- 对比分析了两种气流状态参数和两种加热情况下典型前缘部件表面热流密度的相似性,论证了利用亚声速高温燃气流加热方式进行近地空间高超声速飞行工况气动热模拟试验的可行性.针对高超声速飞行器典型钝头锥结构提出"小喷口低速高温燃气流+石英灯"组合热试验方案.通过采用新型高效双腔蒸发管型燃气发生器、新型带保温夹层和耐高温陶瓷内衬的水冷不锈钢高温管道结构,同时引入电加热器预热及燃烧室两路供油方案,使所建低速高温燃气流热试验设备产生燃气流温度达到2 100K,250mm喷口处平均径向温度分布梯度约3K/mm,具有线性温度控制功能且稳态控制温差约46K,满足24km、马赫数为6典型高超声速飞行器工况驻点区域高温/大热流密度气动热试验要求.
- 董素君齐玢李志杰樊未军张荣春王浚
- 关键词:高超声速气动热热试验数值仿真
- 典型尖楔结构燃气流热试验工况确定方法被引量:1
- 2018年
- 在传统冷壁热流模拟方法的基础上,进一步提出以热壁温度及热流密度的时序变化曲线为控制目标的燃气流热试验工况确定方法,即利用壁温控制目标与实测值的偏差对热壁热流控制目标做一定修正,以尽可能消除和弥补前期试验误差,同时利用300K冷壁边界热流密度数据库插值迭代方法,快速确定一定气动热模拟所需燃气流温度,解决了沿飞行轨迹瞬态热试验技术难题之一。利用CFD数值模拟方法,建立了典型尖楔结构高/中温双路燃气流组合热试验300K冷壁边界热流密度数据库,并针对典型尖楔结构沿某飞行轨迹9个典型状态气动热模拟需求,确定相应双路燃气流热模拟参数。相关数值计算结果显示,驻点区域热流密度平均模拟偏差为4.5%,平板区热流密度平均模拟偏差为4.6%,两者最大模拟偏差均不大于8%,满足工程试验精度要求。同时,瞬态热分析结果显示第45s时,距驻点1mm处最大温度梯度达到21K/mm,距驻点10.1mm处最大温度梯度达到18K/mm,满足气动热大温度梯度效应需求。
- 齐玢董素君石泳左光王浚
- 关键词:热试验气动热
- 陶瓷瓦热防护结构瞬态热响应非耦合计算方法被引量:1
- 2013年
- 利用紧耦合计算方法对高超声速二维圆柱绕流问题进行了计算,验证了计算结果的准确性。分析指出了高超声速飞行器常用刚性或柔性陶瓷瓦类热防护结构具有导热系数小、毕渥数Bi大于100的瞬态热响应特性,提出了忽略气体与固体间耦合效应,假设固体表面温度时时与流体温度保持一致,进而可以按第一类边界条件求解热防护结构内瞬态热响应问题的非耦合计算方法。与刚性陶瓷瓦二维圆管结构紧耦合瞬态热响应计算结果对比研究表明,该方法可以较好地给出该类热防护结构瞬态热响应及非稳态温度分布,满足其厚度设计及气动热预测等实际工程需求,且计算时间仅为紧耦合方法的1/6,具有很好的工程应用价值。
- 李志杰果琳丽董素君王浚
- 关键词:高超声速气动热热防护
- 尖楔结构低速高/中温双路气流组合热试验方法被引量:2
- 2013年
- 在典型高超声速飞行工况下,数值模拟分析了高温合金尖楔前缘结构沿气流方向大温度分布梯度将带来严重的热强度问题,产生大温度分布梯度的根本原因是尖楔结构头部区域平均热流密度与后段平板区域平均热流密度之差,而受头部区域热流密度具体分布的影响不大;进而提出了一种低速高/中温双路气流组合热试验方案,并通过数值模拟方法证明了该方案具有两股气流参数可以独立调节分别满足尖楔结构头部驻点区域及后段平板区域大、小两种热流密度的优点,进而解决单喷口低速高温燃气流热模拟试验难题,满足尖楔结构高超声速飞行工况下大温度梯度模拟要求.同时,该方案通过高/中温气源的合理组合搭配可以大大降低尖楔结构热试验所需高温气源发生功率,推广应用于电弧风洞可拓展其热试验范围.
- 董素君李志杰王浚
- 关键词:高超声速气动热热试验