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超声速气膜冷却数值模拟 被引量：13
1
作者 王建 孙冰 魏玉坤 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期865-870,共6页
应用SSTk-ω湍流模型,对三维粘性掺混流场进行了数值模拟,得到了切向入射的超声速气膜在不同吹风比和冷却通道下的绝热温比分布.计算结果表明:吹风比是决定超声速气膜冷却效果的重要因素,吹风比增大,冷却效果随之提高;冷却通道不同,冷... 应用SSTk-ω湍流模型,对三维粘性掺混流场进行了数值模拟,得到了切向入射的超声速气膜在不同吹风比和冷却通道下的绝热温比分布.计算结果表明:吹风比是决定超声速气膜冷却效果的重要因素,吹风比增大,冷却效果随之提高;冷却通道不同,冷却效率的分布规律也不同,矩形孔在出口处存在冷却效果较低的区域;离散孔冷却通道在下游和冷却通道中间线上的冷却效果存在明显差异,侧向倾角的引入使这种差异消失;扩散孔和侧向倾角两种结构上游冷却效果好,但下游衰减更快;引入的评价参数可以为比较不同的气膜冷却方式提供参考. 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 超声速 气膜冷却 数值模拟 绝热温比
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超声速气膜冷却时的光学性能优化设计 被引量：5
2
作者 易司琪 丁浩林 龙志强 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期549-554,共6页
高速飞行器在大气层中飞行时,其光学头罩承受着严重的气动加热。超声速气膜冷却方法可以有效地隔离外部加热,但是冷却气体和主来流形成的混合层会引起光束退化,影响成像质量。为减少光束退化,优化超声速气膜冷却时的光学性能,基于混合... 高速飞行器在大气层中飞行时,其光学头罩承受着严重的气动加热。超声速气膜冷却方法可以有效地隔离外部加热,但是冷却气体和主来流形成的混合层会引起光束退化,影响成像质量。为减少光束退化,优化超声速气膜冷却时的光学性能,基于混合层折射率和压力同时匹配设计思路,提出了两种设计方法,即配置特定温度的冷却气体实现混合层折射率和压力同时匹配设计方法和配置特定组分的冷却气体实现混合层折射率和压力同时匹配设计方法,并对设计方法的可行性和有效性进行了验证。模拟证明,后一种方法在外部流动参数不变的情况下,冷却气体的组分构成仅与其喷流静温有关,为气膜的冷却性能和光学性能同步设计奠定了基础。 展开更多
关键词 气动光学 气膜冷却 折射率匹配 压力匹配 光线追迹
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气膜冷却传热传质类比研究 被引量：2
3
作者 王建 孙冰 魏玉坤 《火箭推进》 CAS 2008年第2期31-36,共6页
应用SSTk-ω湍流模型,对三维粘性掺混流场进行了数值模拟,得到了切向入射的超声速氢气膜在不同吹风比和被冷却面上的绝热温比分布,并通过冷却剂分布情况详细研究了其形成原因。计算结果表明:吹风比是决定超声速气膜冷却效果的重要因素,... 应用SSTk-ω湍流模型,对三维粘性掺混流场进行了数值模拟,得到了切向入射的超声速氢气膜在不同吹风比和被冷却面上的绝热温比分布,并通过冷却剂分布情况详细研究了其形成原因。计算结果表明:吹风比是决定超声速气膜冷却效果的重要因素,吹风比增大,冷却效果随之提高;不同曲率的曲面上,冷却效率的分布规律不同,凹面上冷却效果最好,这与低速气膜冷却不同;离散孔在被冷却面中心和两侧的冷却效果存在明显差异,引入一定的侧向倾角使这种差异趋向消失。 展开更多
关键词 超声速 气膜冷却 数值模拟 绝热温比 传热传质
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连续波DF/HF化学激光器气膜冷却式喷管流场数值分析 被引量：2
4
作者 李兰 袁圣付 +1 位作者 华卫红 姜宗福 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1995-1998,共4页
在连续波DF/HF化学激光器主喷管收缩段采用气膜冷却方式,从3维离散小孔注入氦气射流以隔离壁面和主气流。通过对3种气膜孔排布方式下喷管内主气流状态进行数值模拟研究,分析氦气与主气流之间的相互作用,比较了不同方式下主气流氟原子冻... 在连续波DF/HF化学激光器主喷管收缩段采用气膜冷却方式,从3维离散小孔注入氦气射流以隔离壁面和主气流。通过对3种气膜孔排布方式下喷管内主气流状态进行数值模拟研究,分析氦气与主气流之间的相互作用,比较了不同方式下主气流氟原子冻结效率及壁面冷却效果。考虑到DF/HF化学激光器主喷管结构尺寸较小,采用适当间隔的单排圆孔注入是现实可行的,并有望达到较好的冷却保护效果,从而提高激光器运转效率。 展开更多
关键词 连续波DF/HF化学激光器 喷管 气膜冷却 数值模拟
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高超声速风洞喷管中气膜的防热效应和流场影响 被引量：1
5
作者 孙瑞斌 李白 +1 位作者 黄炳修 程利锋 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第6期99-104,143,共7页
建立以研究气膜对高超声速喷管喉道的冷却效应和对出口流场的影响为目的的数值模型;通过数值模拟高超声速喷管流场,在喷管喉道上游建立狭缝模型,进行冷却气体引射,在下游的喷管壁面形成气膜;在不同注入率条件下,分析气膜对喷管喉道壁面... 建立以研究气膜对高超声速喷管喉道的冷却效应和对出口流场的影响为目的的数值模型;通过数值模拟高超声速喷管流场,在喷管喉道上游建立狭缝模型,进行冷却气体引射,在下游的喷管壁面形成气膜;在不同注入率条件下,分析气膜对喷管喉道壁面的冷却效应和对喷管出口流场影响规律,探索高超声速喷管喉道处的防热途径;数值结果表明:气膜对喷管喉道具有冷却效应,且在一定程度内不影响喷管出口流场。 展开更多
关键词 气膜冷却 喷管喉道 高超声速 风洞流场
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气、液组合膜流对壁面冷却效果的理论及试验研究
6
作者 赵洪 吉士鸿 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第4期26-33,共8页
本文针对液膜及气膜组合流动的特点,提出了组合薄膜流动的“四层式流场物理模型”.根据所做简化、假设,对液膜区流场结构及冷却效果进行了理论计算,并通过分析方法,对其紧接的气膜段流动及冷却效果进行了理论预估.试验的结果表明:液膜... 本文针对液膜及气膜组合流动的特点,提出了组合薄膜流动的“四层式流场物理模型”.根据所做简化、假设,对液膜区流场结构及冷却效果进行了理论计算,并通过分析方法,对其紧接的气膜段流动及冷却效果进行了理论预估.试验的结果表明:液膜段的理论计算与试验数据基本相符.并从试验中发现了液膜蒸干后气膜段冷却的一些特点.这对研究液体冷却时液膜及气膜组合流动的冷却效果提出了可行的途径. 展开更多
关键词 薄膜冷却 气膜冷却 传热 传热学
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DF／HF化学激光器狭缝气膜冷却式喷管喉道的设计
7
作者 高振于 袁圣付 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B12期17-20,共4页
针对现有大功率DF／HF化学激光器增益发生器存在的喷管喉道烧蚀问题，采用狭缝气膜冷却式喷管实现对喷管壁面和喉道的保护。通过对不同气膜流量下喷管中流场参数的变化进行数值模拟，分析出气膜对主气流流动的影响，并得到气膜、主气流... 针对现有大功率DF／HF化学激光器增益发生器存在的喷管喉道烧蚀问题，采用狭缝气膜冷却式喷管实现对喷管壁面和喉道的保护。通过对不同气膜流量下喷管中流场参数的变化进行数值模拟，分析出气膜对主气流流动的影响，并得到气膜、主气流的理论喉道宽度与喷管物理喉道宽度之间的经验关系式，这对于狭缝气膜冷却式喷管喉道的设计具有指导意义。 展开更多
关键词 激光器 DF HF化学激光器 喷管烧蚀 气膜冷却 数值模拟
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离散孔结构超声速气膜冷却数值模拟 被引量：3
8
作者 孙冰 王太平 张佳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2927-2933,共7页
为了得到气膜入口结构对气膜冷却效率的影响规律,并为工程应用提供参考,针对不同形状气膜入口结构的离散孔超声速气膜冷却展开了三维数值模拟。结果表明:气膜入口结构对气膜冷却效率影响明显,轴对称孔入口收敛段结构的流量系数直接影响... 为了得到气膜入口结构对气膜冷却效率的影响规律,并为工程应用提供参考,针对不同形状气膜入口结构的离散孔超声速气膜冷却展开了三维数值模拟。结果表明:气膜入口结构对气膜冷却效率影响明显,轴对称孔入口收敛段结构的流量系数直接影响冷却效果,计算工况下流量系数降低0.13下游冷却效率约降低0.05,应该防止收敛段剧烈收缩;同时,离散孔扩张段面积变化速率越小越有利于冷却,变化过快会使得冷却剂得不到充分发展,垂直主流方向的速度分量大,使得气膜往两侧流动而中心区域冷却效果变差;在非轴对称离散孔出口增加平直段能使射流更集中,可以有效防止气膜在上游被穿透造成冷却恶化现象。 展开更多
关键词 超声速气膜冷却 离散孔 射流孔结构 冷却效率 不均匀性
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