高超聲速脈沖風(fēng)洞

進(jìn)氣道的重要作用：

(1)使自由來流以最小的總壓損失,通過超聲速或亞聲速擴(kuò)壓,將速度降低到發(fā)動(dòng)機(jī)允許的入口速度；

(2)給發(fā)動(dòng)機(jī)提供足夠的空氣流量,使發(fā)動(dòng)機(jī)入口處流場具有較好的均勻性；

(3)進(jìn)氣道的阻力是由作用在進(jìn)氣道內(nèi)外表面的壓力在來流方向上的投影的合力，要使進(jìn)氣道阻力盡可能的小；

(4)提高穩(wěn)定工作的流場范圍,避免出現(xiàn)喘振；

(5)氣流具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力；

(6)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流湍流度最??；

進(jìn)氣道試驗(yàn)就是為了尋找滿足要求的進(jìn)氣道設(shè)計(jì),研究進(jìn)氣道和發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配特性,研究進(jìn)氣道的氣體動(dòng)力學(xué)特性,研究合理的內(nèi)部流道型面。超聲速進(jìn)氣道試驗(yàn)一般在常規(guī)高超/高超聲速風(fēng)洞、推進(jìn)風(fēng)洞和激波風(fēng)洞進(jìn)行。

它由驅(qū)動(dòng)段、夾膜段、被驅(qū)動(dòng)段、二道膜、噴管、試驗(yàn)段、真空罐、真空系統(tǒng)和壓縮機(jī)系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成。

風(fēng)洞驅(qū)動(dòng)段內(nèi)徑為 150mm，長度為 9. 67m; 被驅(qū)動(dòng)段內(nèi)徑為 155mm，長度17.1m; 型面噴管出口直徑為 800mm; 試驗(yàn)段直徑為 2m． 試驗(yàn)采用激波風(fēng)洞運(yùn)行方式，試驗(yàn)采用高超聲速動(dòng)態(tài)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)尖錐模型，其幾何形狀為底部直徑 20mm，半錐角 10°的尖錐． 模型由硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料輕質(zhì)外殼和高密度鎢鈰合金配重構(gòu)成，重心位置通過配重塊調(diào)節(jié) 。2100433B

現(xiàn)代高超聲速吸氣式飛行器的發(fā)展,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn),在超燃技術(shù)的實(shí)用化還未取得突破性進(jìn)展的時(shí)候,實(shí)現(xiàn)高超聲速飛行還需要依賴于亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。超聲速進(jìn)氣道是沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件之一,進(jìn)氣道的內(nèi)部流動(dòng)特性設(shè)計(jì)的好壞直接影響整個(gè)動(dòng)力裝置的總體性能,進(jìn)氣道需要控制發(fā)動(dòng)機(jī)入口氣流速度,為發(fā)動(dòng)機(jī)提供足夠的空氣流量,提高燃燒室的燃燒效率等。同時(shí)考慮到其在高馬赫數(shù)下長時(shí)間工作,必須對(duì)進(jìn)氣道的熱、壓環(huán)境進(jìn)行考察。風(fēng)洞模擬試驗(yàn)作為一種有效的研究手段,可測量進(jìn)氣道的進(jìn)氣道性能參數(shù),壓力、熱流載荷分布情況,直接為進(jìn)氣道方案設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持,也可為數(shù)值模擬提供參考 。

高超聲速風(fēng)洞 是風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)段氣流的馬赫數(shù)M在5～14之間的風(fēng)洞。

中文名稱

高超聲速風(fēng)洞

英文名稱

hypersonic wind tunnel

定　　義

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)段氣流的馬赫數(shù)M在5～14之間的風(fēng)洞。

應(yīng)用學(xué)科

航空科技（一級(jí)學(xué)科），飛行原理（二級(jí)學(xué)科）

第1章概論

1.1風(fēng)洞與風(fēng)洞試驗(yàn)

1.2常規(guī)高超聲速風(fēng)洞與試驗(yàn)

1.3常規(guī)高超聲速風(fēng)洞與試驗(yàn)的地位作用

1.4國內(nèi)外主要常規(guī)高超聲速風(fēng)洞

1.4.1國外主要常規(guī)高超聲速風(fēng)洞

1.4.2國內(nèi)主要常規(guī)高超聲速風(fēng)洞

1.5常規(guī)高超聲速風(fēng)洞及試驗(yàn)技術(shù)展望

第2章常規(guī)高超聲速風(fēng)洞

2.1工作原理與系統(tǒng)組成

2.1.1工作原理

2.1.2系統(tǒng)組成與布局形式

2.1.3主要性能指標(biāo)

2.1.4試驗(yàn)?zāi)芰?

2.2分系統(tǒng)與主要部件

2.2.1氣源分系統(tǒng)

2.2.2加熱器分系統(tǒng)

2.2.3穩(wěn)定段

2.2.4噴管

2.2.5試驗(yàn)段

2.2.6模型機(jī)構(gòu)

2.2.7排氣分系統(tǒng)

2.2.8冷卻器

2.2.9運(yùn)行控制分系統(tǒng)

2.2.10測量分系統(tǒng)

第3章常規(guī)高超聲速風(fēng)洞運(yùn)行與試驗(yàn)測量

3.1風(fēng)洞運(yùn)行

3.1.1運(yùn)行流程

3.1.2運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)控制

3.2風(fēng)洞試驗(yàn)測量

3.2.1測量對(duì)象與技術(shù)要求

3.2.2基本測量方法

3.2.3試驗(yàn)測量流程

3.2.4注意事項(xiàng)

第4章常規(guī)高超聲速風(fēng)洞流場校測與標(biāo)模試驗(yàn)

4.1流場校測

4.1.1校測項(xiàng)目與指標(biāo)要求

4.1.2校測裝置

4.1.3流場校測與數(shù)據(jù)處理方法

4.2標(biāo)模試驗(yàn)

4.2.1高超聲速標(biāo)模

4.2.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

4.2.3典型標(biāo)模測力試驗(yàn)結(jié)果

4.2.4標(biāo)模測力精度要求

第5章高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)

5.1常規(guī)氣動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)

5.1.1試驗(yàn)內(nèi)容與模擬參數(shù)

5.1.2常規(guī)測力模型

5.1.3常規(guī)測力天平

5.1.4試驗(yàn)方法

5.1.5坐標(biāo)系、力和力矩系數(shù)

5.1.6誤差修正

5.1.7常規(guī)氣動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展

5.2鉸鏈力矩試驗(yàn)技術(shù)

5.2.1鉸鏈力矩測量方法

5.2.2鉸鏈力矩試驗(yàn)分類

5.2.3鉸鏈力矩天平

5.2.4舵偏角變換方法

5.2.5技術(shù)難點(diǎn)與解決措施

5.2.6試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

5.3通氣模型試驗(yàn)技術(shù)

5.3.1通氣模擬方法

5.3.2通氣模型要求

5.3.3試驗(yàn)測量方法

5.3.4數(shù)據(jù)處理方法

5.4噴流干擾試驗(yàn)技術(shù)

5.4.1基本原理

5.4.2噴流模擬方法

5.4.3噴流干擾試驗(yàn)方法

5.4.4噴流干擾試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展

5.5分離模擬試驗(yàn)技術(shù)

5.5.1分離模擬試驗(yàn)

5.5.2模擬參數(shù)

5.5.3分離試驗(yàn)測試技術(shù)

5.5.4試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

5.5.5分離模擬試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展

5.6動(dòng)導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)技術(shù)

5.6.1模擬相似參數(shù)

5.6.2測量原理

5.6.3動(dòng)導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?

5.6.4動(dòng)導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)測量裝置

5.6.5動(dòng)導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展

5.7靜態(tài)壓力/載荷分布測量試驗(yàn)技術(shù)

5.7.1測量方法

5.7.2模型要求

5.7.3常用測量儀器

5.7.4試驗(yàn)方法

5.7.5數(shù)據(jù)處理

5.7.6PSP測量技術(shù)介紹

5.8脈動(dòng)壓力測量試驗(yàn)技術(shù)

5.8.1測量原理與基本要求

5.8.2測量系統(tǒng)

5.8.3脈動(dòng)壓力傳感器

5.8.4數(shù)據(jù)處理

5.8.5試驗(yàn)特殊問題與處理

5.8.6脈動(dòng)壓力測量技術(shù)發(fā)展

5.9測溫/測熱試驗(yàn)技術(shù)

5.9.1常用測溫/測熱技術(shù)分類

5.9.2測量原理

5.9.3測量系統(tǒng)與傳感器標(biāo)定

5.9.4風(fēng)洞試驗(yàn)方法

5.9.5測溫/測熱試驗(yàn)發(fā)展探討

5.10流動(dòng)顯示技術(shù)

5.10.1流動(dòng)顯示技術(shù)概況

5.10.2流動(dòng)顯示方法分類

5.10.3流動(dòng)顯示技術(shù)的應(yīng)用

5.10.4流動(dòng)顯示技術(shù)發(fā)展

第6章常規(guī)高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c支撐裝置設(shè)計(jì)

6.1試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)

6.1.1基本要求

6.1.2常規(guī)測力試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)

6.1.3鉸鏈力矩試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)

6.1.4測壓試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)

6.1.5測熱試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)

6.1.6噴流試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)

6.1.7動(dòng)導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)

6.2支撐裝置設(shè)計(jì)

6.2.1尾支撐設(shè)計(jì)

6.2.2腹支撐/背支撐裝置設(shè)計(jì)

6.2.3材料與其他要求

第7章常規(guī)高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)流程

7.1試驗(yàn)策劃與試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

7.1.1試驗(yàn)策劃

7.1.2試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

7.1.3試驗(yàn)大綱擬制

7.2風(fēng)洞試驗(yàn)過程

7.2.1試驗(yàn)準(zhǔn)備

7.2.2試驗(yàn)實(shí)施

7.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與評(píng)估

7.3.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

7.3.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)不確定度評(píng)估

7.4試驗(yàn)報(bào)告編寫

參考文獻(xiàn)"

本書是一本介紹常規(guī)高超聲速風(fēng)洞及其試驗(yàn)技術(shù)的專業(yè)書籍 全書共分為7 章主要介紹了常規(guī)高超聲速風(fēng)洞原理、分系統(tǒng)組成與技術(shù)指標(biāo)、風(fēng)洞運(yùn)行與試驗(yàn)測量、風(fēng)洞流場校測與標(biāo)模試驗(yàn)、 風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)方法、風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)以及風(fēng)洞試驗(yàn)流程等本書以從事常規(guī)高超聲速風(fēng)洞設(shè)計(jì)、試驗(yàn)研究的科技人員和設(shè)備運(yùn)行人員為主要適用對(duì)象也可作為從事常規(guī)高超聲速風(fēng)洞計(jì)算研究的技術(shù)人員、技術(shù)管理人員和院?？諝鈩?dòng)力學(xué)相關(guān)專業(yè)的師生的參考用書