【摘 要】
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为了维持爆轰波持续传播,燃料和氧化剂组成的反应物混合物分布均匀以便提高燃烧效率,维持剧烈的化学反应进行.连续爆轰发动机的结构可以分为两部分,喷注结构和燃烧室结构,喷注结构起到的作用是短时间内、短距离将非预混的燃料和氧化剂混合均匀喷注到燃烧室.研究使用北京大学燃烧推进中心的实验装置,用氢气和氧气作为混合燃料,研究了燃料掺混对连续爆轰发动机内的爆轰波传播的影响.分别使用了5mm和l0mm的混合距离的喷
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为了维持爆轰波持续传播,燃料和氧化剂组成的反应物混合物分布均匀以便提高燃烧效率,维持剧烈的化学反应进行.连续爆轰发动机的结构可以分为两部分,喷注结构和燃烧室结构,喷注结构起到的作用是短时间内、短距离将非预混的燃料和氧化剂混合均匀喷注到燃烧室.研究使用北京大学燃烧推进中心的实验装置,用氢气和氧气作为混合燃料,研究了燃料掺混对连续爆轰发动机内的爆轰波传播的影响.分别使用了5mm和l0mm的混合距离的喷注结构.10mm的掺混距离的连续爆轰波的传播频率和频率强度高于5mm的连续爆轰波传播频率和频率强度.
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气动光学相似准则成为限制气动光学风洞试验研究的重要基础性问题.当前,受到地面实验条件的限制,气动光学效应风洞试验的实验状态很难与实际飞行大气环境完全一致.与此同时,对气动光学效应相似准则还缺乏了解,使得无法通过天地一致性转换,通过地面实验结果得到真实飞行状态下的气动光学效应数据.本文通过设计喷流马赫数为3.05的超声速气膜模型,其混合层对流马赫数达到1.14.基于喷流出口静压与实验舱静压相等的原则
激波与火焰的相互作用过程在自然界(超新星爆炸)和工程实际(超燃冲压、爆炸灾害)中十分常见,研究这种相互作用过程具有重要的意义.从物理过程来看,激波与预混火焰界面的相互作用过程属于反应性Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定现象,其中涉及到的主要时间尺度包括RM不稳定流动时间尺度(τRM)和化学反应时间尺度(τc),这两种时间尺度的变化反映了RM不稳定过程的发展.本文采用高精度计算格式和单
利川Euler方程和氢氧基元反应模型,对球形钝头体在超声速预混氢气/空气中的流动结构进行数值模拟,分析钝头体诱导斜爆轰波中,马赫数以及不同球形直径对于流场的影响,并给出不同马赫数和球形直径下的流场结构.经过钝头体压缩的气体达到白燃温度后,会出现两种流场:马赫数较低时,由于稀疏波的影响,燃烧熄灭,钝头体下游不会出现燃烧情况;而马赫数较高时,燃烧能传到下游.进一步研究发现,当钝头体的尺度较小时,驻点附
目前国内开展的高超声速飞行器地面模拟试验,尤其是较大尺度的高焓试验大部分在燃烧加热风洞中进行.实验中气流温度在喷管的膨胀加速过程中快速降低,可能导致多余的水蒸气发生急剧凝结,这一强非定常过程会带来试验流场参数的改变.为了考察水蒸气的凝结过程,本文设计了一套模拟非定常凝结过程的实验装置,通过机械阀门的调节实现不同的时间尺度,对应不同尺寸风洞中的膨胀过程.搭建了可调谐半导体激光器吸收光谱技术结合压力、
采用基于纳米示踪的平面激光散射技术(NPLS)对超声速流场中气膜冷却喷流流动机理开展了实验研究.实验风洞采用吸气式运行,喷管为二维形面喷管,来流马赫数M∞=3.8,总温300K.试验模型为两个喷流模型,模型主体皆为二维平板,喷流唢嘴皆为二维喷嘴,且出口距平板前缘皆为70mm,区别在于两者分别以切向和斜向30°夹角喷向主流流场.切向喷流喷管马赫数为2.5,缝高3mm;30°斜向喷流喷管为二维槽缝,逢
脉冲型风洞在高超声速技术研究中占据了重要的地位,经过几十年的技术积累,无论是设备设计方法,还是试验技术均取得了长足发展.随着飞行器研制需求的增加,急需要求脉冲型风洞向低Ma数段扩展.因此如何在保证脉冲型风洞性能的前提下扩大Ma数运行范围,实现不同Ma数下的尺寸匹配成为研究重点.以此为研究出发点,作者提出了一种双喷管的结构形式,详细分析了该类喷管的工作模态,在此基础上给出了满足脉冲型风洞用双喷管正常
为了探寻高超声速进气道出口快速撤锥过程对自身因尾部堵锥节流所引起的不起动流态的影响,对二元高超声速进气道尾部撤锥过程开展了非定常的数值仿真方法研究.对比了进气道在一个喘振周期中从不同状态点处进行快速撤锥所表现出的起动性能的差异.研究表明,即使来流马赫数低于进气道的自起动马赫数,在合适的喘振时机处进行快速撤锥,进气道也可以建立起动流态.
本文介绍了一种用于脉冲燃烧风洞重模型测力试验的腹支内式六分量应变天平研制方案,脉冲燃烧风洞试验时间短、冲击载荷大,模型重量大,要求天平能够快速响应,设计方案兼顾了刚度和灵敏度,天平静校指标满足要求.试验结果表明,天平输出信号与燃烧室压力的跟随性良好,能够正确反映模型的受力状态,轴向力系数的重复性精度达到了1.6％,天平性能稳定,由模型/天平/支架构成的测力系统在轴向力、法向力和俯仰力矩三个分量上输
内转式进气道高超声速风洞试验过程中,进气道内管道流场是结构非常复杂的三维流场.为了显示这种三维复杂流场,在内转式进气道异形面光学玻璃观察窗设计的基础上,根据现有成熟的光学流动显示技术储备,提出了可用于内转式进气道三维复杂流场可视化实验研究的流动显示技术手段,包括丝线技术、彩色纹影技术、聚焦纹影技术,详细介绍了这些技术手段的原理、光学系统布局,并进行了技术手段的应用分析.提出了采用这些技术手段的有机
本文数值研究了汇聚激波在不同顶角三角形轻/重(Air/SF6)界面上的折射现象.该数值程序利用有限差分法离散可压缩多组分Euler方程,采用双通量算法成功克服了物质界面附近由于比热比的不同导致的数值震荡问题,并将该算法与高阶WENO以及三阶龙格-库塔耦合,使得程序具有较高的时空分辨率.结果表明,相比于平面激波,汇聚激波在与一定角度的平面界面相互作用中会发生持续的激波折射角变化,会出现波系结构的转变