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用于微小卫星推进装置的脉冲等离子体推力器 被引量:20
1
作者 王宏伟 杨威 《上海航天》 2004年第5期39-43,共5页
论述了脉冲等离子体推力器(PPT)的工作原理和研究状况。在分析其主要优缺点的基础上,讨论了PPT技术的发展方向,并就PPT的应用前景作了展望。分析认为PPT是一种先进的小推力动力装置,特别适合于微小卫星的轨道转移、姿态控制、位置保持... 论述了脉冲等离子体推力器(PPT)的工作原理和研究状况。在分析其主要优缺点的基础上,讨论了PPT技术的发展方向,并就PPT的应用前景作了展望。分析认为PPT是一种先进的小推力动力装置,特别适合于微小卫星的轨道转移、姿态控制、位置保持以及星座编队飞行。 展开更多
关键词 微小卫星 电推进 脉冲等离子体推力器
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大高宽比微小宽度矩形通道内的水力特性实验研究 被引量:13
2
作者 秦文波 程惠尔 +1 位作者 李明辉 《热科学与技术》 CAS CSCD 2002年第1期38-41,共4页
对高宽比 c=3~ 1 5共 5个矩形通道的流动进行了水力实验 ,实验通道的当量直径 dh=1 .0~ 1 .2 mm,通道宽 b=0 .6~ 0 .8mm,流动雷诺数 Re=5 0~ 1 0 0 0 0。实验结果表明 ,大高宽比微小宽度矩形通道内的层流流动计算应考虑高宽比的影... 对高宽比 c=3~ 1 5共 5个矩形通道的流动进行了水力实验 ,实验通道的当量直径 dh=1 .0~ 1 .2 mm,通道宽 b=0 .6~ 0 .8mm,流动雷诺数 Re=5 0~ 1 0 0 0 0。实验结果表明 ,大高宽比微小宽度矩形通道内的层流流动计算应考虑高宽比的影响 ,不宜采用当量圆管的公式。与普通圆管流动相比较 ,其层流 -紊流的过渡区变窄 ,不出现 f -Re图上阻力系数 f随 Re增大而增大的那一小段曲线 ,以及层流到紊流的最大临界雷诺数Rec 随高宽比 c而变 ,其最大值为 2 3 展开更多
关键词 水力特性 矩形通道 大高度比 微小宽度 阻力系数 火箭 发动机
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高宽比和粗糙度对再生冷却通道流动的影响 被引量:13
3
作者 程惠尔 李明辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1612-1615,共4页
在三维贴体坐标系中求解椭圆型 N- S方程 ,采用完全压力校正方法解决在同位网格上遇到的压力波动问题 ,对液体火箭发动机 S形再生冷却通道内的三维紊流进行数值模拟 .在壁面函数中引入无量纲壁面粗糙度以考虑粗糙壁面的影响 .研究了高... 在三维贴体坐标系中求解椭圆型 N- S方程 ,采用完全压力校正方法解决在同位网格上遇到的压力波动问题 ,对液体火箭发动机 S形再生冷却通道内的三维紊流进行数值模拟 .在壁面函数中引入无量纲壁面粗糙度以考虑粗糙壁面的影响 .研究了高宽比和壁面粗糙度对压力损失、二次流动和紊流强度的影响 . 展开更多
关键词 高宽比 壁面粗糙度 再生冷却 液体火箭发动机
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层板发汗冷却推力室壁温的数值模拟 被引量:5
4
作者 吴慧英 程惠尔 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期104-106,共3页
运用有限差分方法对一台设计工况下的层板发汗冷却推力室的壁温特性进行了数值模拟。计算结果表明:壁温相同情况下,发汗冷却推力室承受的燃气温度可比膜冷却方式提高约1000℃;燃气温度相同时,发汗冷却推力室的壁温较非发汗冷却... 运用有限差分方法对一台设计工况下的层板发汗冷却推力室的壁温特性进行了数值模拟。计算结果表明:壁温相同情况下,发汗冷却推力室承受的燃气温度可比膜冷却方式提高约1000℃;燃气温度相同时,发汗冷却推力室的壁温较非发汗冷却降低约50%;层板室壁温度梯度集中在燃气侧;m1/2越大,层板室壁内部换热效率越高,层板内壁温度越低,内、外壁温差越大。 展开更多
关键词 液体火前发动机 有限差分法 层板推力室 发汗冷却
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层板推力室再生冷却通道的传热特性分析 被引量:3
5
作者 程惠尔 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期290-294,共5页
提出液体火箭发动机层板推力室再生冷却通道传热过程的数理模型。采用通用形式控制方程处理冷却剂紊流换热和通道材料导热的共轭传热问题 ,计算采用LVEL紊流模型 ,并考虑冷却剂 (氢 )的热物性参数随温度和压力的变化及层板材料热物性随... 提出液体火箭发动机层板推力室再生冷却通道传热过程的数理模型。采用通用形式控制方程处理冷却剂紊流换热和通道材料导热的共轭传热问题 ,计算采用LVEL紊流模型 ,并考虑冷却剂 (氢 )的热物性参数随温度和压力的变化及层板材料热物性随温度的变化。结果表明 ,采用大高宽比、小气壁厚度的通道设计 ,可显著提高再生冷却能力 ,降低室壁温度和温差。采用对流换热系数和热物性为常数的简化处理会引起很大误差。 展开更多
关键词 液体推进剂 火箭发动机 层板再生冷却推力室 冷却通道 传热特性 数理模型 流通高宽比 气壁厚度
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利用井底超高压射流提高钻速研究 被引量:6
6
作者 常永铎 李积泰 +2 位作者 薛继彪 贺恩利 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2008年第B08期6-10,113,共5页
近10年以来,机械辅助高压射流破岩技术再次获得钻井界高度重视,被认为是提高硬地层、深井机械钻速的根本途径之一。利用井底超高压射流钻井技术是指基于水力与机械联合破岩方法和水力增压原理,开发一套具有射流式井底增压装置(DPS-... 近10年以来,机械辅助高压射流破岩技术再次获得钻井界高度重视,被认为是提高硬地层、深井机械钻速的根本途径之一。利用井底超高压射流钻井技术是指基于水力与机械联合破岩方法和水力增压原理,开发一套具有射流式井底增压装置(DPS-1)和新型双流道高效破岩钻头(DCB-1)。创新点包括:开创了超高压水力与PDC机械联合高效破岩理论;研究开发了一套具有射流式井底增压装置;研究开发了一种新型双流道高效破岩PDC钻头。在温5—212井进行了现场试验,井段465.56~814.49m,进尺348.93m,纯钻11.33h,机械钻速30.79m/h,与同区块同井段牙轮钻头同比,机械钻速提高72.11%,钻头出口压力为70MPa。所以该技术是一个极富挑战性和可以充分发挥创造性的研究领域,这种技术潜在的经济效益是巨大的,也是目前可能有较大突破的一种联合破岩方法。 展开更多
关键词 高压射流 井底漫流 射流式增压器 超高压流体 双流道 PDC钻头
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基于神经网络的冷却剂热物性拟合方法 被引量:1
7
作者 程惠尔 李明辉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期132-134,共3页
基于径向基函数神经网络 (RBFN)和广义回归神经网络 (GRNN)对火箭发动机冷却剂热物性进行拟合 ,并与BP网络进行了比较。结果表明 ,采用RBFN和GRNN进行物性拟合具有网络结构简单 ,计算精度高 ,训练速度快的优点 ,可方便地引入液体火箭发... 基于径向基函数神经网络 (RBFN)和广义回归神经网络 (GRNN)对火箭发动机冷却剂热物性进行拟合 ,并与BP网络进行了比较。结果表明 ,采用RBFN和GRNN进行物性拟合具有网络结构简单 ,计算精度高 ,训练速度快的优点 ,可方便地引入液体火箭发动机传热计算程序中。 展开更多
关键词 热物理性质 拟合函数 人工神经元网络 液体火箭 推进剂 冷却剂
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变轨发动机组辐射传热地面模拟试验 被引量:3
8
作者 程惠尔 +3 位作者 徐建新 浦保荣 韩宏印 张中光 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期207-210,共4页
采用电加热器和水冷真空舱近似模拟发动机内外的高温燃气和低温真空环境 ,以敷辐射涂层的不锈钢代替铌合金 ,在地面进行了飞船变轨发动机组缩比试验件的高温辐射模拟试验。结果表明 :在喉部温度为 90 0℃ ,喷口温度为 2 5 0℃的试验工况... 采用电加热器和水冷真空舱近似模拟发动机内外的高温燃气和低温真空环境 ,以敷辐射涂层的不锈钢代替铌合金 ,在地面进行了飞船变轨发动机组缩比试验件的高温辐射模拟试验。结果表明 :在喉部温度为 90 0℃ ,喷口温度为 2 5 0℃的试验工况下 ,四机并联工作引起的最大周向温差在喉部和喷口分别约为 2 1℃和 15 0℃ ,两机工况时周向温度不均匀性不及四机严重 ,喉部温差基本可忽略。 展开更多
关键词 轨道机动发动机 并联 火箭发动机 辐射传热 地面模拟试验 发动机组
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四并联推力室外向辐射传热对壁温分布的影响 被引量:3
9
作者 程惠尔 +1 位作者 臧家亮 黄瑞生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期14-17,共4页
提出了四台对角布置全辐射冷却推力室外向辐射传热的物理模型和数学方程 ,分析此布置形式推力室的热特点。计算表明 ,因推力室之间辐射传热而引起的周向温度畸变 ,主要取决于推力室间的相对间距L/D和单机壁温水平T0 ;周向温度峰值出现... 提出了四台对角布置全辐射冷却推力室外向辐射传热的物理模型和数学方程 ,分析此布置形式推力室的热特点。计算表明 ,因推力室之间辐射传热而引起的周向温度畸变 ,主要取决于推力室间的相对间距L/D和单机壁温水平T0 ;周向温度峰值出现位置从喉部的Ψ =0°附近渐变到喷口的Ψ =± 45°处 ,周向壁温分布亦相应地从单峰形态渐变成双峰形态。对仅有两对角推力室工作、另一对推力室不工作时的温度分布特点也作了分析。 展开更多
关键词 液体推进剂火箭发动机 并联 热辐射 壁温分布
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喉栓式可调喷管推力模型优化研究
10
作者 陈晓丽 +2 位作者 潘科玮 王志新 陈浩然 《弹箭与制导学报》 北大核心 2023年第2期80-87,共8页
针对喉栓式可调喷管,建立了几何喉部面积计算模型、理论推力模型以及三维仿真模型,对喷管内流场进行了数值模拟,研究了几何喉部面积、出口质量流率、喷管推力随喉栓位置的变化规律,对比发现理论推力与数值模拟计算结果相差较大,因此对... 针对喉栓式可调喷管,建立了几何喉部面积计算模型、理论推力模型以及三维仿真模型,对喷管内流场进行了数值模拟,研究了几何喉部面积、出口质量流率、喷管推力随喉栓位置的变化规律,对比发现理论推力与数值模拟计算结果相差较大,因此对推力模型进行了优化。首先建立了气动等效喉部面积的计算方法,研究了气动等效喉部面积随喉栓位置、工况的变化规律,优化了等效喉部面积计算模型,能较好拟合气动喉部面积随喉栓位置的变化情况。在此基础上,针对喉栓运动后期,喷管处于过膨胀状态时的推力模型进行了二次修正,优化后的推力模型与仿真结果相吻合。最后进行了喷管冷气推力测试,获得了不同喉栓位置和入口压强下的喷管推力,验证了推力模型的准确性。 展开更多
关键词 喉栓式可调喷管 推力模型 数值模拟 等效喉部 推力测量
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喉栓式固体轨控发动机单阀推力偏差不确定性分析
11
作者 张德权 贾军凯 +3 位作者 武泽平 王东辉 周伟华 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期498-506,共9页
喉栓式固体姿轨控发动机推力精确调控能力直接关系到飞行器姿态和轨道控制精度,几何参数、物性参数和环境参数等不确定性因素会引起发动机实际推力与名义推力的偏差,影响其推力调控精度。为研究不确定性因素在发动机推力调控中产生的影... 喉栓式固体姿轨控发动机推力精确调控能力直接关系到飞行器姿态和轨道控制精度,几何参数、物性参数和环境参数等不确定性因素会引起发动机实际推力与名义推力的偏差,影响其推力调控精度。为研究不确定性因素在发动机推力调控中产生的影响,结合数值仿真和不确定性分析理论,对喉栓式轨控发动机推力偏差进行不确定性分析。建立轨控发动机单阀推力仿真模型,进而考虑参数不确定性计算推力偏差不确定性响应。根据输入不确定性参数和推力偏差响应样本,构造轨控发动机单阀推力偏差的Kriging模型并评估其精度。在此基础上,采用蒙特卡洛模拟法(MCS)计算单阀推力偏差的概率统计特性,实现固体轨控发动机推力偏差不确定性分析,与直接调用仿真模型的MCS方法相比,大幅减少计算耗时,为工程研究人员提供一种高效可行的发动机推力偏差不确定性分析方法和思路。 展开更多
关键词 轨控发动机 喉栓式燃气阀 推力偏差 KRIGING模型 不确定性分析
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基于“双碳”目标下的哈尔滨市秸秆还田利用碳排放量研究
12
作者 王诗尧 +1 位作者 孙强 代英杰 《环境科学与管理》 CAS 2023年第4期14-17,共4页
随着全球气候变化形势日渐严峻,世界各国致力于在二十一世纪中期实现碳中和的目标。中国作为农业大国,农业领域对碳中和产生的影响不容小觑,其中,如何解决年产量巨大的秸秆成为问题的重中之重。文章运用各种碳排放量公式及固碳率公式计... 随着全球气候变化形势日渐严峻,世界各国致力于在二十一世纪中期实现碳中和的目标。中国作为农业大国,农业领域对碳中和产生的影响不容小觑,其中,如何解决年产量巨大的秸秆成为问题的重中之重。文章运用各种碳排放量公式及固碳率公式计算哈尔滨市秸秆还田中碳排放量,进而比较焚烧秸秆、秸秆堆肥以及对秸秆在缺氧条件下进行热解烧制生物炭处理中发现,制备生物炭的过程会将大量的碳元素固定在生物炭内,从而减少了碳排放与温室气体的排放,表明秸秆利用技术对“双碳”目标的实现有重要作用。 展开更多
关键词 碳中和 秸秆 温室气体排放 固碳减排 能源消耗
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用模型喷管模拟研究发动机组外向辐射传热 被引量:2
13
作者 程惠尔 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期126-128,共3页
根据热辐射理论 ,分析空间发动机组外向辐射传热的基本特点 ,得出在地面用模型喷管———电热喷管缩比件模拟这一传热现象的必要条件为两者几何相似 ,壁面热流密度q以及表面黑度ε相等。可行性分析为地面模拟试验提供了科学的依据 ,其... 根据热辐射理论 ,分析空间发动机组外向辐射传热的基本特点 ,得出在地面用模型喷管———电热喷管缩比件模拟这一传热现象的必要条件为两者几何相似 ,壁面热流密度q以及表面黑度ε相等。可行性分析为地面模拟试验提供了科学的依据 ,其结论可用来指导试验。 展开更多
关键词 并联火箭发动机 发动机喷管 地面模拟试验 辐射传热 可行性研究
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求解不可压N-S方程的完全压力校正方法 被引量:2
14
作者 程惠尔 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1208-1211,共4页
为解决在非交错网格上求解不可压 N- S方程遇到的压力波动问题 ,将一种完全压力校正方法推广到三维非正交曲线坐标系中 .该方法的校正压力由质量守恒项和压力平滑项组成 .对带有移动顶盖的三维方腔层流和 90°方截面弯管层流流动问... 为解决在非交错网格上求解不可压 N- S方程遇到的压力波动问题 ,将一种完全压力校正方法推广到三维非正交曲线坐标系中 .该方法的校正压力由质量守恒项和压力平滑项组成 .对带有移动顶盖的三维方腔层流和 90°方截面弯管层流流动问题的数值模拟结果表明 ,该方法准确可靠 ,程序编制简易 。 展开更多
关键词 N-S方程 压力校正 曲线坐标 非交错网络 压力波动 不可压流体
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双边界代数法在喷管内流场网格生成中的应用 被引量:1
15
作者 程惠尔 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期30-32,39,共4页
用一种双边界代数方法生成二维网格 ,通过在超限插值函数中引入边界的一阶导数实现网格与边界的正交 ,采用几何一致性条件保证物理区域不变形 ,发展一系列拉伸方程控制网格在边界或给定位置的间距。应用此方法生成了满意的喷管内流场网... 用一种双边界代数方法生成二维网格 ,通过在超限插值函数中引入边界的一阶导数实现网格与边界的正交 ,采用几何一致性条件保证物理区域不变形 ,发展一系列拉伸方程控制网格在边界或给定位置的间距。应用此方法生成了满意的喷管内流场网格 ,网格生成效率明显优于微分方程网格生成方法。 展开更多
关键词 双边界代数法 网格生成 二维网格 贴体网格 喷管内流场
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直线模拟加载系统的研究进展与发展趋势 被引量:3
16
作者 朱乐 刘梁 +3 位作者 侯文国 卢锦康 徐照平 《上海航天(中英文)》 CSCD 2020年第6期30-39,共10页
直线模拟加载系统是一种用于在实验室条件下模拟承载对象工作时所受直线负载力的半实物仿真系统,可用于模拟各类飞行器关键部件在工作过程中所受的气体阻力载荷。针对目前常用的机械式、电液式和电动式直线模拟加载系统,分析其基本加载... 直线模拟加载系统是一种用于在实验室条件下模拟承载对象工作时所受直线负载力的半实物仿真系统,可用于模拟各类飞行器关键部件在工作过程中所受的气体阻力载荷。针对目前常用的机械式、电液式和电动式直线模拟加载系统,分析其基本加载原理和研究进展,结合自行研制的电动式直线模拟加载系统进行了深入探讨。针对多余力抑制方法的关键问题,详细论述了直线负载模拟器的结构补偿方法和控制策略。最后,展望了直线模拟加载系统的发展趋势,归纳了电动式直线模拟加载系统的高精度、大载荷发展方向。 展开更多
关键词 直线模拟加载系统 多余力 结构补偿方法 控制策略
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高压快速射流式换向阀设计与研究 被引量:3
17
作者 王佳兴 马新建 +1 位作者 陈井刚 《液压与气动》 北大核心 2015年第6期63-66,共4页
为实现对高压流体的快速换向控制,根据射流控制技术研制了一种能够承受较高压强并实现快速切换的换向阀,利用CFD软件对换向阀的工作原理进行了仿真。为考核换向阀的性能,进行了承压能力试验和冷气换向能力试验。试验结果表明该换向阀能... 为实现对高压流体的快速换向控制,根据射流控制技术研制了一种能够承受较高压强并实现快速切换的换向阀,利用CFD软件对换向阀的工作原理进行了仿真。为考核换向阀的性能,进行了承压能力试验和冷气换向能力试验。试验结果表明该换向阀能够承受较高压强,在较高的压强下实现换向,换向速度为23.52 ms。 展开更多
关键词 高压 快速 射流 换向阀
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钼钛锆高温合金电火花线切割加工效率优化 被引量:2
18
作者 朱颖谋 孙长宏 +1 位作者 顾琳 《电加工与模具》 2015年第5期8-12,共5页
为研究钼钛锆高温合金的单向走丝电火花线切割加工效率问题,通过25-1析因实验对影响加工效率的因素进行了筛选,得出影响显著的加工参数为脉宽、峰值电流和占空比,进而设计了三因素全因子实验并研究了显著因素对加工效率的影响。在此基础... 为研究钼钛锆高温合金的单向走丝电火花线切割加工效率问题,通过25-1析因实验对影响加工效率的因素进行了筛选,得出影响显著的加工参数为脉宽、峰值电流和占空比,进而设计了三因素全因子实验并研究了显著因素对加工效率的影响。在此基础上,设计了中心复合响应曲面实验,通过实验结果拟合出加工效率的推荐公式。证实了在参数适用范围内,实际加工效率与拟合公式值吻合。此外,还分析了模型的参数适用范围及峰值电流对加工工件表面粗糙度的影响。 展开更多
关键词 钼钛锆 电火花线切割加工 实验设计与分析 析因实验 响应曲面
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姿轨控发动机试验多阀光学同步测试方法 被引量:2
19
作者 毛安元 王勇 +4 位作者 杨斌 蔡迪 潘科玮 陈晓龙 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期89-94,共6页
针对姿轨控发动机试验多个燃气阀启闭响应特性同步测试问题,通过测量激光经燃气阀喷管出口羽流后的透射光强,分析透射光强特征阶跃点来获得燃气阀启闭响应特性。基于该方法研制了六通道光学测量系统,对姿轨控发动机冷态试验多阀开展同... 针对姿轨控发动机试验多个燃气阀启闭响应特性同步测试问题,通过测量激光经燃气阀喷管出口羽流后的透射光强,分析透射光强特征阶跃点来获得燃气阀启闭响应特性。基于该方法研制了六通道光学测量系统,对姿轨控发动机冷态试验多阀开展同步测量,同时获得了冷态试验5~50 Hz控制频率下6个燃气阀羽流光学响应信号。结果表明:5、10、20 Hz控制频率下透射光强周期性变化明显,通过对信号进行带通滤波分析,同步获得了多个燃气阀的启闭响应时间,测量结果标准误差小于0.30 ms,同时验证了燃气阀启闭控制效果;但在50 Hz控制频率下,由于燃气阀电磁铁作动较快,燃气阀未完全闭合,因此无法获得燃气阀启闭阶跃变化特征点。该方法为姿轨控发动机试验提供了有效准确的快速非接触式测量方法。 展开更多
关键词 姿轨控发动机 测试方法 燃气阀 启闭特性 响应时间
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喷管喉衬结构瞬态温度测量及导热反问题方法应用 被引量:2
20
作者 孙娜 马新建 +3 位作者 陈悦 娄德全 唐奇志 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1253-1258,共6页
为了获得实时可靠的固体火箭发动机喉衬结构瞬态温度,采用内埋快响应烧蚀热电偶对发动机喉衬结构瞬态温度进行测量,并应用导热反问题方法(Beck序列函数法)计算其喉部内壁面温度和热流密度。采用的试验方案有效避免了传感器探头与喉衬内... 为了获得实时可靠的固体火箭发动机喉衬结构瞬态温度,采用内埋快响应烧蚀热电偶对发动机喉衬结构瞬态温度进行测量,并应用导热反问题方法(Beck序列函数法)计算其喉部内壁面温度和热流密度。采用的试验方案有效避免了传感器探头与喉衬内壁面烧蚀速率不同而干扰流场或中途烧毁等现象发生。试验结果显示越靠近内壁面的测量点温度峰值越高,测点温度瞬态变化与发动机工作状态同步性越好。计算结果显示,计算的平均误差为5.6%,最大误差为7.9%,其内壁温度最高出现在发动机工作结束时,热流密度在0.1s内迅速上升,而后又迅速下降,最大值约为30MW/m2。在发动机停止工作2s后,喉衬开始向外界传热。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 喉衬 温度测量 导热反问题方法
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