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题名可渗透壁自适应高度补偿喷管工作机理数值研究
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作者
薛玉琴
靳雨祺
何定鹏
王革
关奔
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机构
哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院
湖北航天技术研究院总体设计所航天动力先进技术湖北省重点实验室
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期48-61,共14页
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基金
国家自然科学基金(12002102)。
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文摘
提出了一种带有可渗透壁面的自适应高度补偿概念喷管(可渗透喷管),对该喷管的典型工作状态进行了数值模拟并对其高度补偿机理进行了解释。数值模拟结果显示,在低落压比条件下,外界大气透过喷管可渗透段进入喷管内部,抑制了喷管壁面处的回流产生,削弱了壁面处分离斜激波的强度,从而提高了喷管的低空推力性能。而在高落压比条件下,喷管内部燃气透过可渗透段壁面泄出,削弱了燃气的膨胀能力,使得喷管的高空推力性能有所损失。当可渗透喷管的低空推力性能提升幅度大于其高空推力性能损失时,喷管即具备了高度补偿能力。对喷管的推力构成分析表明,低落压比时,喷管可渗透段处外界大气流入所导致的喷管内压升高是其具有高度补偿能力的主要原因。基础扩张比的大小对可渗透喷管高度补偿性能影响显著,可渗透喷管比传统喷管的推力提升幅度最高可达34%,不同基础扩张比的可渗透喷管低空推力补偿能力相差最大25%。将不同基础扩张比喷管的高度平均比冲进行对比可发现,存在最优的喷管基础扩张比,该可渗透喷管高度平均比冲比传统喷管高度平均比冲高3%。
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关键词
固体火箭发动机
高度补偿
过膨胀
流动分离
可渗透喷管
数值模拟
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Keywords
Solid rocket motor
Altitude compensation
Over expansion
Flow separation
Permeable nozzle
Numerical simulation
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分类号
V430
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名采用矩阵束方法的复合材料圆管周向导波频散数据获取
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作者
江灿
武丹
舒孟炯
温家炜
马卫卫
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机构
中国科学院声学研究所
湖北航天技术研究院总体设计所航天动力先进技术湖北省重点实验室
中国科学院大学
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出处
《声学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期472-479,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(12274432,52227901)资助。
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文摘
基于矩阵束算法,提出了一种从弧形阵列采集数据中获取复合材料圆管多模态周向导波频散数据的方法。首先根据留数定理,给出了频率域导波响应信号的多模态周向导波叠加公式,构建了阵列导波信号的Hankel矩阵;然后通过求解Hankel矩阵的广义特征值获取了导波的频散数据,给出了综合利用正向和反向接收弧形阵列处理结果降低频散数据中噪声的方法;最后,设计了碳纤维复合材料圆管中周向传播导波信号的测量实验,利用矩阵束方法获取了圆管周向导波的频散数据,并与采用半解析有限元方法模拟的理论频散曲线进行了对比分析。理论频散曲线与实验数据吻合良好,表明该方法具有很强的鲁棒性,即使采用空气耦合换能器作为发射接收阵列,也可以有效地从弧形阵列波形信号中获取周向导波的频散数据。
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关键词
周向导波
频散
复合材料圆管
矩阵束方法
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Keywords
Circumferential guided wave
Dispersion
Composite material pipe
Matrix pencil method
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分类号
TB33
[一般工业技术—材料科学与工程]
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