高温燃气喷流/主流相互干扰实验研究

报道关于高温燃气自由喷流(热喷流)、燃气喷流/主流干扰流对气动热环境影响的实验研究结果.其意义在于:抽象出高超声速飞行器实际飞行时燃气喷流及其干扰流的物理模型,为高超声速飞行器防热需求提供实验依据.实验主流由脉冲风洞提供,燃气喷流用氢氧燃烧驱动路德维希管的方式产生.利用脉冲风洞驱动段压力信号自动控制热气源的产生以保证风洞主流与燃气喷流同步,利用氢气、氮气和氧气的不同比例实现燃气喷流的热力学相似.实验技术上完成了高温燃气喷流系统的参数采集与系统状态标定;实验内容上开展了压缩拐角平板模型的气动热实验研究,通过实验比较了只有主流流场、只有热喷流流场和既有主流流场又有热喷流流场(即干扰流场)3种工况的热流分布.实验研究发现,热喷流/主流相互干扰会对压缩拐角平板上某一范围内的气动热环境造成显著影响,热流峰值较无喷流流场高出一个量级.

脉冲风洞热喷流实验方法初步研究

发动机燃气喷流对高超声速飞行器后体气动热环境有显著的影响,燃气喷流的物理模型对预测飞行器局部热环境有显著影响,为了利用脉冲风洞研究这类影响规律,研制了一套瞬态热喷流供气系统,建立了瞬态热喷流供气系统的工作方法。该系统的核心技术是利用氢氧燃烧驱动路德维希管(Ludwieg tube),提供瞬态热喷流气源。本研究包括以下内容:不同氢氧比例对燃烧产物热力学状态及产生方式的影响;不同点火、破膜方式对气源产生及喷流流场稳定性的影响。本研究提出的热喷流供气系统可以提供满足缩比模型喷流实验所需喷流状态的热气源;可以在50ms内起动工作,满足与脉冲风洞同步工作的要求。