高温热管在热防护中应用初探 被引量：20

1

作者 陈连忠 欧东斌 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期51-54,共4页

介绍了高温热管在热防护中的应用原理,并利用电弧加热风洞产生的高温、高速气流,模拟高超声速飞行器高温区的气动加热环境,对一种装有高温热管的简单的球柱形原理性模型进行了加热试验。利用高温红外测温装置对模型表面的温度进行了测量... 介绍了高温热管在热防护中的应用原理,并利用电弧加热风洞产生的高温、高速气流,模拟高超声速飞行器高温区的气动加热环境,对一种装有高温热管的简单的球柱形原理性模型进行了加热试验。利用高温红外测温装置对模型表面的温度进行了测量,通过与普通复合材料制成的模型试验结构的对比分析,发现高温热管能够有效地将模型高温区热量传导到低温区,装有高温热管模型的驻点温度明显降低,显示出了良好的防热效果。 展开更多

关键词 高温热管 热防护 电弧风洞

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Φ1m电弧风洞大尺度防隔热组件烧蚀热结构试验 被引量：11

2

作者 陈连忠 程梅莎 洪文虎 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期71-73,共3页

针对大面积区域高焓、低热流、长时间气动加热环境,对1m电弧风洞地面模拟试验系统进行了建设与完善,并引入了石英灯辐射辅助加热技术,对400mm×400mm大尺度模型进行了试验,结果表明这种联合加热方式能够有效用于大尺度模型防、隔热... 针对大面积区域高焓、低热流、长时间气动加热环境,对1m电弧风洞地面模拟试验系统进行了建设与完善,并引入了石英灯辐射辅助加热技术,对400mm×400mm大尺度模型进行了试验,结果表明这种联合加热方式能够有效用于大尺度模型防、隔热及烧蚀热结构性能考核试验研究。 展开更多

关键词 大尺度 电弧风洞 防隔热性能 烧蚀热结构

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电弧风洞中基于TDLAS的气体温度和氧原子浓度测试 被引量：9

3

作者 欧东斌 陈连忠 +3 位作者 董永晖 林鑫 李飞 余西龙 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期62-67,共6页

电弧风洞是对防热材料/结构进行地面考核的关键设备,其流场参数是评估设备性能和品质的关键数据。由于高温气流的恶劣环境,尚无有效诊断手段。本文使用可调谐二极管吸收光谱技术(TDLAS),针对气流中氧原子,选用氧原子特征吸收谱线(λ=777... 电弧风洞是对防热材料/结构进行地面考核的关键设备,其流场参数是评估设备性能和品质的关键数据。由于高温气流的恶劣环境,尚无有效诊断手段。本文使用可调谐二极管吸收光谱技术(TDLAS),针对气流中氧原子,选用氧原子特征吸收谱线(λ=777.2nm),测量了电弧风洞中水冷平头圆柱体模型脱体激波后的气体温度和氧原子数密度,试验测量与工程计算结果较为一致。试验显示出TDLAS具有高温电弧风洞应用的潜在优势。 展开更多

关键词 TDLAS 电弧风洞 流场参数 气体温度 氧原子浓度

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导管内塞式量热计热流测量实验及数值模拟研究 被引量：6

4

作者 许考 陈连忠 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期84-89,共6页

对电弧风洞中超声速湍流导管内塞式量热计进行改进,采用测热端与校测件线接触的量热计和测热塞块边缘与校测件有0.4mm缝隙的量热计。与传统的塞式量热计热流测量值进行对比,实验结果表明,在低压、低冷壁热流条件下3个量热计输出特性较接... 对电弧风洞中超声速湍流导管内塞式量热计进行改进,采用测热端与校测件线接触的量热计和测热塞块边缘与校测件有0.4mm缝隙的量热计。与传统的塞式量热计热流测量值进行对比,实验结果表明,在低压、低冷壁热流条件下3个量热计输出特性较接近;而随着压力、冷壁热流的增加,线接触量热计测量值略有降低,而测热端与校测件有缝隙的量热计测量值大幅增加。最后,通过数值研究了缝隙内的流动对热流测量的影响,同时,模拟了其它来流条件不变时来流马赫数对缝隙内流动的影响。 展开更多

关键词 电弧风洞 超声速导管 热流 塞式量热计 缝隙

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火星进入流场特性中红外吸收光谱诊断研究

5

作者 曾徽 文鹏 +2 位作者 杨国铭 朱兴营 欧东斌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1277-1282,共6页

火星探索项目是我国深空探测工程的重要组成部分,“天问一号”2021年成功着陆火星,是中国航天在火星探索研究迈出的一大步。火星大气的气氛主要以二氧化碳为主,表面气压远低于地球大气,由于大气成分和进入轨道的差异,火星进入器面临的... 火星探索项目是我国深空探测工程的重要组成部分,“天问一号”2021年成功着陆火星,是中国航天在火星探索研究迈出的一大步。火星大气的气氛主要以二氧化碳为主,表面气压远低于地球大气,由于大气成分和进入轨道的差异,火星进入器面临的热环境同地球返回器有很大不同,其进入过程为非空气介质的高速流动,将产生严重的气动防热问题。利用电弧风洞模拟火星进入器气动加热环境,是开展火星探测防热系统设计的关键。电弧风洞模拟火星进入高温过程,其主要过程是CO_(2)主导的离解反应,并且CO等高温离解组分与火星进入器防热材料相互作用,产生的催化效应会显著影响气动热环境。利用中红外量子级联激光吸收光谱测量技术,开展电弧加热火星进入流场特性的在线定量研究。电弧加热在线诊断研究利用CO在4.5μm附近中心波长为2212.625 cm^(-1)(v″=0,R(19))的谱线,实现了对火星地面流场的高信噪比测量,采用单线-直接吸收光谱诊断技术获得了自由流静温和关键组分CO摩尔浓度的实时测量结果。典型状态下,火星进入流场自由流静温和CO摩尔组分浓度在整个运行时间内保持稳定,显示出电弧加热流场良好的稳定性。六组重复试验显示自由流静温和CO摩尔组分浓度分别在(1757±69)K和(0.189±0.027)范围内,自由流温度波动≤3.9%,CO组分浓度波动≤14.3%,证明电弧风洞建立的火星地面流场具有非常好的重复性。基于该研究发展的电弧风洞中红外激光吸收光谱诊断技术,可以为研究火星进入器气动热环境和防热材料烧蚀-催化特性提供精细化测量能力。 展开更多

关键词 火星进入 电弧风洞 中红外激光吸收光谱 气流温度 组分浓度

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椭圆喷管设计与数值模拟 被引量：5

6

作者 隆永胜 胡振震 +1 位作者 袁竭 李海燕 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期80-86,共7页

提出了一种椭圆喷管的设计思路,并对椭圆喷管流场与矩形喷管流场进行了对比分析。通过数值计算表明,在相同的驻室参数、相同的长度和出口面积条件下,椭圆喷管出口马赫数略高于矩形喷管。湍流和高温真实气体效应均降低了喷管的有效面积比... 提出了一种椭圆喷管的设计思路,并对椭圆喷管流场与矩形喷管流场进行了对比分析。通过数值计算表明,在相同的驻室参数、相同的长度和出口面积条件下,椭圆喷管出口马赫数略高于矩形喷管。湍流和高温真实气体效应均降低了喷管的有效面积比,改变了喷管流场的膨胀波系,通过选择合适的喷管出口位置可以获得较好的试验均匀区。椭圆喷管作为高超声速风洞特种试验装置,可以有效利用加热器的能量,提高设备的参数模拟能力,可适用于大尺寸扁平状前缘、舵、翼等模型的防热试验和大宽高比的冲压发动机试验研究。 展开更多

关键词 电弧风洞 热结构试验 椭圆喷管 流场 数值模拟

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电弧风洞真空氩气起弧技术研究 被引量：4

7

作者 朱超 姚峰 +2 位作者 陈德江 周玮 李泽禹 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期69-72,共4页

为解决传统金属丝熔融法起动电弧风洞准备时间长、可靠性差、熔渣影响设备安全和参数测试等问题,研究分析了电弧风洞采用真空氩气起弧技术起动的可行性。通过试验对比分析了起弧间距、进气方式以及控制时序等参数对电弧风洞起动特性的影... 为解决传统金属丝熔融法起动电弧风洞准备时间长、可靠性差、熔渣影响设备安全和参数测试等问题,研究分析了电弧风洞采用真空氩气起弧技术起动的可行性。通过试验对比分析了起弧间距、进气方式以及控制时序等参数对电弧风洞起动特性的影响,利用一级触发、逐级拉弧的方式实现数米长电弧加热器的安全起动。结果表明,真空氩气起弧技术可以稳定、可靠、快速起动电弧风洞;起弧间距为25mm时,起动时间短,平均电流低,设备烧损小,起动最可靠;采用阴极尾部通氩气的进气方式,起动稳定、操作方便、维护简单;该起弧技术具有最佳的控制时序,确保了起动稳定可靠。 展开更多

关键词 电弧风洞 起动技术 真空氩气起弧 电弧加热器

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红外头罩电弧风洞试验状态的量化新判据 被引量：4

8

作者 梁强 许泉 阳华 《上海航天》 2013年第3期11-15,共5页

提出了一种红外空空弹红外头罩电弧风洞试验状态的量化新判据。研究表明:热应力是导弹高速飞行时头罩应力的最大影响因素,可用最大热应力作为电弧风洞试验状态的确定判据取代目前国内现有试验状态确定判据。通过准确的气动热应力计算,... 提出了一种红外空空弹红外头罩电弧风洞试验状态的量化新判据。研究表明:热应力是导弹高速飞行时头罩应力的最大影响因素,可用最大热应力作为电弧风洞试验状态的确定判据取代目前国内现有试验状态确定判据。通过准确的气动热应力计算,可保证红外头罩的电弧风洞试验状态与飞行环境的一致。 展开更多

关键词 红外头罩 气动加热 电弧风洞试验 判据

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热流传感器传热特性电弧风洞实验及数值模拟 被引量：2

9

作者 周凯 欧东斌 +1 位作者 张仕忠 李进平 《气体物理》 2022年第4期83-90,共8页

高超声速飞行器面临剧烈的气动加热环境,电弧风洞是飞行器防热材料地面考核筛选的主力设备。热流密度是电弧风洞重要的模拟参数之一,需要进行准确有效的测量。针对电弧风洞气流环境特点,开展传统塞式量热计和新型同轴热电偶的对比测热试... 高超声速飞行器面临剧烈的气动加热环境,电弧风洞是飞行器防热材料地面考核筛选的主力设备。热流密度是电弧风洞重要的模拟参数之一,需要进行准确有效的测量。针对电弧风洞气流环境特点,开展传统塞式量热计和新型同轴热电偶的对比测热试验,并采用数值模拟对两种热流传感器的传热特性进行了分析。在电弧风洞平板自由射流试验热流密度分布在0~1100 kW/m^(2)范围内,同轴热电偶的热流密度测试试验结果相对塞式量热计偏低10%~15%。数值模拟结果表明,塞式量热计本身结构热物性参数不匹配会导致热流密度测量数值偏高至少10%,而同轴热电偶测量数值偏高最大仅为2.19%,相对塞式量热计具备更高的测量精度。同时,电弧风洞中不同材质热流密度测试模型使用同轴热电偶进行测热试验时,需要在同轴热电偶同模型之间增加适当厚度的不锈钢套以满足传感器周围环境的热匹配。 展开更多

关键词 高超声速 电弧风洞 塞式量热计 同轴热电偶 热流密度

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电弧风洞转动部件动密封试验 被引量：3

10

作者 杨远剑 陈德江 +2 位作者 赵文峰 张松贺 江波 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期828-831,共4页

翼/舵等部件在转动条件下热结构/匹配/密封考核一直是高超声速飞行器研制阶段的技术难点,以前该类考核基本采用高超声速验证器在飞行条件下直接考核。基于该地面考核难题,在电弧风洞上开展了相应的试验技术研究,针对如何建立流场、解决... 翼/舵等部件在转动条件下热结构/匹配/密封考核一直是高超声速飞行器研制阶段的技术难点,以前该类考核基本采用高超声速验证器在飞行条件下直接考核。基于该地面考核难题,在电弧风洞上开展了相应的试验技术研究,针对如何建立流场、解决流场堵塞、转动条件下流场控制等技术问题提出了相应的解决方案,并成功应用于转动部件热结构、热匹配及热密封试验中,结果表明:试验模型表面热流分布与飞行条件下较为一致,转动过程中流场稳定,在国内首次实现了高超声速飞行器转动部件动密封地面试验考核。 展开更多

关键词 转动部件 动密封 电弧风洞

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电弧风洞半椭圆喷管流场测试分析 被引量：3

11

作者 隆永胜 杨远剑 +1 位作者 袁竭 赵顺洪 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第1期147-150,共4页

在电弧风洞试验中,半椭圆喷管试验技术为平板模型提供了较宽的试验流场,可以有效提高电弧加热器的能量利用率,应用于热结构考核试验。以总温、皮托压力、模型表面热流、表面压力、红外热图温度、背温等多参数测试结合数值模拟的方法分... 在电弧风洞试验中,半椭圆喷管试验技术为平板模型提供了较宽的试验流场,可以有效提高电弧加热器的能量利用率,应用于热结构考核试验。以总温、皮托压力、模型表面热流、表面压力、红外热图温度、背温等多参数测试结合数值模拟的方法分析了流场均匀性及参数分布,试验区总温、皮托压力测试表明,波动小于3%的宽度均匀区可达喷管出口长边的75%以上。 展开更多

关键词 电弧风洞 流场 测温 红外温度

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材料长时间加热试验及隔热性能预测分析 被引量：2

12

作者 刘德英 艾邦成 俞继军 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第B12期106-110,共5页

针对高超声速再入飞行器长时间的气动加热，在电弧加热风洞上进行了热防护系统材料性能的长时间加热模拟试验。实现了电弧加热器加热运行时间长达1000s。本研究对三种多相隔热材料进行了隔热性能探索性试验研究，并进行了数值模拟计算... 针对高超声速再入飞行器长时间的气动加热，在电弧加热风洞上进行了热防护系统材料性能的长时间加热模拟试验。实现了电弧加热器加热运行时间长达1000s。本研究对三种多相隔热材料进行了隔热性能探索性试验研究，并进行了数值模拟计算，结果表明：材料的隔热性能与材料的使用环境及内部结构密切相关；相应地增加材料的密度和固体材料的比率有利于降低隔热材料的等效导热系数，并延长材料达到热平衡的时间。 展开更多

关键词 长时间气动加热 隔热性能 电弧风洞

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火星进入器气动热环境模拟及热防护试验综述

13

作者 欧东斌 曾徽 +2 位作者 张智 杨国铭 文鹏 《航天器环境工程》 北大核心 2022年第5期522-532,共11页

文章简述典型火星进入器所面临的气动热环境,阐明在火星大气CO_(2)介质下进行试验的重大需求以及建立火星热环境模拟及热防护试验方法的必要性;并对国内外进行的相关火星进入器热防护工程性和研究性试验进行综述,指出研究空气和CO_(2)... 文章简述典型火星进入器所面临的气动热环境,阐明在火星大气CO_(2)介质下进行试验的重大需求以及建立火星热环境模拟及热防护试验方法的必要性;并对国内外进行的相关火星进入器热防护工程性和研究性试验进行综述,指出研究空气和CO_(2)介质下的电弧加热器运行特性将对火星热防护试验提供必要的支撑,CO_(2)介质下防热材料催化特性研究和先进测试技术(如TALIF、OES、HSC等)是未来发展的方向。 展开更多

关键词 火星进入器 气动热 热防护 电弧风洞

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基体改性C/C-HfC-HfB_2-SiC复合材料抗烧蚀性能研究 被引量：7

14

作者 孟祥利 崔红 +3 位作者 闫联生 张强 宋麦丽 朱阳 《中国材料进展》 CAS CSCD 2013年第11期655-658,675,共5页

以碳化铪有机前驱体、硼化铪有机前驱体和聚碳硅烷混合溶液为浸渍剂,采用化学气相渗透(CVI)和液相浸渍-裂解(PIP)工艺制得了准3D C/C-HfC-HfB2-SiC碳陶复合材料。采用电弧风洞结合扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)对复合材料的... 以碳化铪有机前驱体、硼化铪有机前驱体和聚碳硅烷混合溶液为浸渍剂,采用化学气相渗透(CVI)和液相浸渍-裂解(PIP)工艺制得了准3D C/C-HfC-HfB2-SiC碳陶复合材料。采用电弧风洞结合扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)对复合材料的结构及氧化失效行为进行了初步探讨。结果表明,高密度的基体改性C/C-HfC-HfB2-SiC复合材料具有良好的抗烧蚀性能,复合材料在2 300 K/600 s电弧风洞(含水5%)试验条件下的质量烧蚀率和线烧蚀率分别仅为1.22×10-6g/(cm2·s)和1.33×10-5mm/s。密度和温度对复合材料抗烧蚀性能影响较大,密度从2.63 g/cm3增加到3.75 g/cm3时,复合材料在2 300 K条件下的线烧蚀率降低了3个数量级,当温度从2 300 K升高的2 400 K时,高密度复合材料的线烧蚀率增加了约1 000倍,烧蚀过程中较高密度的复合材料表面容易形成更为致密的氧化膜是其具有良好的抗氧性能的重要因素。 展开更多

关键词 C C—HfC-HfB2复合材料 电弧风洞 抗烧蚀 前驱体浸渍裂解

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低密度烧蚀材料在中高热流环境应用的试验研究和理论预测 被引量：2

15

作者 高家一 杜涛 +3 位作者 沈颖哲 吴义田 梁馨 沈丹 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期37-42,共6页

低密度烧蚀材料是为解决飞船再入过程中高焓、低热流长时间飞行热环境的防热问题开发的防热材料。随着新工程项目的开展,低密度烧蚀材料被要求应用于中高热流的新环境下。在电弧风洞上开展了低密度烧蚀材料在气流恢复焓为18MJ/kg,冷壁... 低密度烧蚀材料是为解决飞船再入过程中高焓、低热流长时间飞行热环境的防热问题开发的防热材料。随着新工程项目的开展,低密度烧蚀材料被要求应用于中高热流的新环境下。在电弧风洞上开展了低密度烧蚀材料在气流恢复焓为18MJ/kg,冷壁热流为720kW/m2的高焓、中高热流条件下的防热性能考核试验。试验中改进了传统的水冷框方式,水冷框与试验件之间增加了高性能隔热材料,避免了侧向热泄漏,提高了试验结果的准确性。试验结果表明低密度烧蚀材料能够满足中高热流的加热环境。同时开展了低密度烧蚀材料的防热性能计算研究。低密度烧蚀材料的烧蚀机理复杂,根据低密度烧蚀过程的本体热传导-热解-炭化机制,不同区域和阶段分别采用对应的预测方法,改进了炭化烧蚀的计算方法。将理论预测结果同风洞试验结果进行了对比研究,结果表明理论预测同风洞试验结果一致性良好。 展开更多

关键词 低密度烧蚀材料 电弧风洞 防热性能 理论预测 中高热流

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大尺寸结构部件电弧风洞烧蚀试验技术 被引量：13

16

作者 欧东斌 陈连忠 +2 位作者 董永晖 彭锦龙 陈峰 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期661-666,共6页

在现有试验设备能力的基础上，结合超声速导管和冷气包罩试验技术，利用水冷挡板和气冷石英玻璃窗口组合形成包围气流通道，解决喷管出口气流继续膨胀导致流场参数衰减严重的问题，对大尺度翼结构部件进行了流场标定，显示翼面热流衰减... 在现有试验设备能力的基础上，结合超声速导管和冷气包罩试验技术，利用水冷挡板和气冷石英玻璃窗口组合形成包围气流通道，解决喷管出口气流继续膨胀导致流场参数衰减严重的问题，对大尺度翼结构部件进行了流场标定，显示翼面热流衰减量由51．5％～73．6％减少为34．0％～40％，翼前缘最大热流衰减量由68．0％减少为43．7％，模型表面热流分布均匀性有明显提高；同时，相对于壁面完全封闭的导管／包罩试验，透过气冷石英玻璃窗口还可以观察大尺寸结构部件实时烧蚀过程并且测量部件表面温度。研究表明该试验技术能够有效用于大尺寸部件防隔热及热结构性能考核研究。 展开更多

关键词 大尺寸 电弧风洞 烧蚀 热结构

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电弧风洞热/透波联合试验技术研究及应用 被引量：10

17

作者 张松贺 杨远剑 +1 位作者 王茂刚 马平 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期141-145,共5页

介绍了在电弧风洞上发展的一种新型试验技术。针对某型飞行器,了解其在飞行条件下天线窗烧蚀透波特性对于了解及掌握"黑障"问题及通信信号特点至关重要。在电弧风洞内开展热/透波联合试验考核是地面试验考核的最佳选择,但存... 介绍了在电弧风洞上发展的一种新型试验技术。针对某型飞行器,了解其在飞行条件下天线窗烧蚀透波特性对于了解及掌握"黑障"问题及通信信号特点至关重要。在电弧风洞内开展热/透波联合试验考核是地面试验考核的最佳选择,但存在若干技术难点。为此在电弧风洞开展热/透波联合试验技术研究,使用半椭圆喷管,改进进气方式,提升能量利用率;改进电弧加热器结构解决了铜离子对测试的干扰;设计定向天线,在关键部位布设吸波材料解决了试验段内微波反射问题;将收发天线均置于试验段内部,保证天线同频振动,解决了风洞启动时天线抖动导致的信号波动;设计水冷箱体解决了天线窗口长时间气动加热下天线的热防护问题。经试验验证,研究内容是有效的、成熟的、可行的。目前该技术已成功用于指导在电弧风洞上开展的数项试验。 展开更多

关键词 电弧风洞 天线窗 热/透波 半椭圆喷管 定向天线

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基于TDLAS的电弧风洞流场Cu组分监测 被引量：6

18

作者 陈卫 伍越 +5 位作者 黄祯君 王磊 袁竭 胡江华 王茂刚 朱涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期96-103,共8页

电弧风洞是进行防热材料和防热结构考核与研究的必要设备,也是高超声速地面试验能力的重要组成部分,但电弧加热器的电极烧蚀会导致较为严重的流场污染,影响试验准确性。利用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),通过对20MW级片式电弧... 电弧风洞是进行防热材料和防热结构考核与研究的必要设备,也是高超声速地面试验能力的重要组成部分,但电弧加热器的电极烧蚀会导致较为严重的流场污染,影响试验准确性。利用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),通过对20MW级片式电弧加热器内部流场中Cu原子809.25nm跃迁谱线进行实时测量,研究了电弧风洞流场中Cu污染情况和电极烧蚀情况。在获得Cu原子该谱线低能态数密度基础上,估算了运行功率分别在7.3、8.7、10.0和11.7MW时流场中Cu组分(原子态和离子态)总数密度平均为10.6×10^13、11.2×10^13、11.7×10^13和16.4×10^13 cm^-3,同时得到平均电极烧蚀率约为1.65×10^-5 g/C。试验还发现,TDLAS信号在高温流场建立阶段起伏变化明显,并且在功率跃变时也会出现突然增强而后迅速回落的现象,表明电弧抖动会使电极烧蚀严重加剧。 展开更多

关键词 电弧风洞 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS) 流场污染 电极烧蚀 Cu原子

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基于Euler-Lagrange模型的电弧风洞喷管两相流模拟 被引量：5

19

作者 罗万清 李海燕 梁剑寒 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第1期16-26,共11页

电弧风洞设备中试验气体采用电弧加热,电极烧蚀产生部分微小金属颗粒进入喷管内部进而形成气粒两相流,由此对喷管流场特性和试验段模型上热载荷等的影响值得关注.通过改进时间步长提高了颗粒跟踪算法的计算效率,并基于动量守恒和能量守... 电弧风洞设备中试验气体采用电弧加热,电极烧蚀产生部分微小金属颗粒进入喷管内部进而形成气粒两相流,由此对喷管流场特性和试验段模型上热载荷等的影响值得关注.通过改进时间步长提高了颗粒跟踪算法的计算效率,并基于动量守恒和能量守恒定律耦合喷管内部气相和颗粒相的流动,采用Euler-Lagrange模型建立了一定简化条件下喷管内部气粒两相流动的数值模拟方法,并对典型算例进行了模拟分析.研究表明在相同的颗粒质量分数条件下,颗粒越小,喷管出口区域的流场越均匀.如果颗粒相质量分数较小,喷管出口位置两相流场和纯气相流场差异不明显.该研究工作为深入研究电弧风洞内部两相流场特性奠定了基础. 展开更多

关键词 电弧风洞 气粒两相流 Euler-Lagrange模型 数值模拟

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电弧风洞NO平面激光诱导荧光可视化方法与试验验证

20

作者 袁勋 于欣 +2 位作者 彭江波 曾徽 欧东斌 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期68-77,共10页

高焓气流平面激光诱导荧光(PLIF)可视化是近年来发展起来的一种高效的电弧风洞流场诊断方法,但由于大功率电弧风洞测量环境较为恶劣,相关研究工作开展难度大。面向解决低密度宽温度范围激发、远距离探测和背景辐射强等电弧风洞高焓流场... 高焓气流平面激光诱导荧光(PLIF)可视化是近年来发展起来的一种高效的电弧风洞流场诊断方法,但由于大功率电弧风洞测量环境较为恶劣,相关研究工作开展难度大。面向解决低密度宽温度范围激发、远距离探测和背景辐射强等电弧风洞高焓流场测量难题,以NO作为示踪粒子,优化选择了适合宽温度范围的激发波长,设计了根据试验模型需求可变攻角与高度的片光整形系统,并采用大通量、高增益探测系统,在大功率电弧风洞上开展了NO-PLIF可视化试验,获得了自由流和平板模型边界层不同攻角、不同壁面高度的NO-PLIF图像,为飞行器热防护研究提供基础数据支撑。 展开更多

关键词 高焓气流 电弧风洞 平面激光诱导荧光技术(PLIF) 一氧化氮(NO) 飞行器热防护

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