激波风洞喷管起动气动载荷建模研究

来源 :第十七届全国激波与激波管学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhut2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激波风洞起动过程气动力冲击载荷引起测力系统的振动,振动过程为测力结构在气动外载作用下的强迫振动,真实气动力信号受振动信号干扰.对振动干扰信号进行剥离需要明确起动过程冲击载荷特性.通过数值计算方法对JF-12激波风洞Ma6φ2.5m喷管起动过程进行模拟,得到半锥角为10°的标准尖锥模型的气动力加载过程,加载历程曲线可分为分冲击段以及过渡段.分别针对两阶段进行分析及建模,依据能量分布得到了两阶段的主导频率。
其他文献
采用高速纹影法对水平半环形汇聚激波管中的柱形汇聚激波反射现象进行实验研究.通过在汇聚段中内置不同形状的反射固壁,观测了柱形汇聚激波在不同入射角度下的非定常反射现象,获得了较为清晰的波系结构图像.实验结果表明,汇聚激波在不同形状反射固壁上的反射现象有所不同,而且在激波汇聚过程中会发生不同波系之间转变的现象.相比平面激波而言,汇聚激波沿着壁面运动过程中,影响反射类型的激波马赫数以及激波与界面夹角均不断
采用大涡模拟(LES)方法对隔离段出口堵塞比为0.508的进气道模型进行了全场数值模拟.模拟所得到的壁面平均压力分布、压力脉动频率等与实验符合良好.数值模拟结果显示,当堵塞度为0.508时,由堵塞所产生的高背压将隔离段内激波串推向喉道附近,并来回小幅振荡.分离剪切层在逆压梯度作用下呈现明显的不稳定非定常特性,剪切层脱涡形成局部强涡量区.相关性分析表明,激波串低频振荡与下游压力脉动在亚声速区的传播有
发动机流场温度的测量对研究燃烧性能、了解流场结构以及数值仿真平台研发和验证等方面至关重要.针对发动机复杂燃烧环境特点,选择水在1342.11nm和1454.83nm处的两条吸收谱线作为探测对象,并通过设计二极管激光器的调制电流波形实现了1342.11nm和1454.83nm两个调制波长的时分复用检测.测量系统在高温高压标定炉上进行了测温验证,在500K-1400K范围内,测量系统的相对标准不确定度
燃气轮机、冲压发动机等复杂燃烧场,对诊断释热分布和火焰结构均有迫切需求.基于化学发光的三维燃烧诊断技术(3D Computed Tomography of Chemiluminescence:3D-CTC)是有潜力的新型测试技术之一.从3D-CTC的原理出发,利用平行束成像假设,编写三维火焰成像程序,通过假设分布验证程序的重建速度和精度.并在CH4/Air预混火焰平面炉上开展验证试验,利用8个视角
进气道保护罩由于可以有效的避免低马赫数飞行的不起动影响,在高速飞行器中广泛使用.保护罩分离的可行性和安全性对飞行器的安全至关重要,然而常规高速风洞防护困难、风险大,不适合开展动态分离试验.本文根据激波风洞的特点,针对保护罩动态分离试验可行性,从模拟相似准则、风洞防护、轨迹观测和分离时序等方面进行了详细分析,并提出动态分离的模拟相似准则、风洞防护措施、轨迹观测方法和时序配合措施等.然后针对一个简化的
为研究飞行器在真实飞行状态下的推阻性能,设计了超燃冲压发动机壁温模拟的加热系统.应用有限元软件,采用瞬态热分析方法对加热系统进行数值模拟研究,计算各个时段温度场分布,研究其温度的变化规律.计算结果表明:加热系统能够快速将发动机燃烧室壁面加热至目标温度,所采用的隔热材料能够在一定时间内有效阻隔高密度热流,该设计方案合理可行.
大型爆炸波模拟装置是进行爆炸冲击波效应与防护措施模拟的重要实验设备,预压膜片成型装置是其重要配套设备之一,可提供安全可靠的预压膜片、最佳破膜压力阈值等.利用预压膜片成型装置对膜片的材料、尺寸、厚度、预压值和破膜压力值等进行了试验探索,验证了膜片高压密封结构的可靠性.试验结果为大型爆炸波模拟装置所用预压膜片的制作、破膜压力值的确定、膜片高压密封结构的设计等提供了技术支撑.
为了同时获得流场二维速度和温度,提出采用多线干涉瑞利散射来解耦流场二维速度和温度的方法.建立了结合多线激光探针、固体标准具、非球面收集透镜及像增强CCD的多线干涉瑞利散射测量系统.获得了马赫数1.5喷管出口自由射流的多线干涉瑞利散射测量图像,采用阻尼最小二乘法拟合实验测量光谱曲线获得光谱携带的参数信息.根据每个测量点的速度和温度结果,采用二维样条曲线插值的方法重建了流场的二维速度和温度.重建的速度
针对强制转捩装置在激波风洞开展了地面试验研究.由于加装强制转捩装置后,转捩装置相对于风洞来流噪声成为了主要扰动源,因此可以采用激波风洞研究强制转捩装置的转捩效果.采用薄膜热流传感器测量了模型表面的热流分布,用以判定转捩位置.试验重点对比分析了不同高度的强制转捩装置的转捩效果.通过对比试验结果,获得了强制转捩装置的有效高度设计准则,最后分析对比了侧滑角和雷诺数对强制转捩效果的影响.
吸气式高超声速飞行器的机体与超燃冲压发动机高度耦合,使得一体化推阻能预测非常困难,需要综合分析地面试验和数值计算结果.在中国空气动力研究与发展中心的Φ2.4米脉冲燃烧风洞开展了带动力一体化飞行器试验,直接测得了飞行器净推力,采用数值计算进行支架干扰、壁温影响、来流污染凝结影响等修正.