針對(duì)高超聲速飛行器在進(jìn)行熱流測(cè)量時(shí)存在的傳感器與其周圍熱防護(hù)材料之間的熱匹配性問題,即冷點(diǎn)效應(yīng)問題,采用自主研發(fā)的計(jì)算程序研究了冷點(diǎn)效應(yīng)對(duì)壓縮拐角表面熱流分布的影響,得到了在不同壓縮拐角特征流動(dòng)區(qū)域內(nèi)冷點(diǎn)效應(yīng)對(duì)其表面熱流分布的影響機(jī)制。計(jì)算結(jié)果分析表明:冷點(diǎn)效應(yīng)的存在會(huì)顯著地提高冷點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的表面熱流值;在壓縮拐角的分離域內(nèi),冷點(diǎn)效應(yīng)造成的熱流增長(zhǎng)幅度較大,在再附點(diǎn)附近,冷點(diǎn)效應(yīng)造成的熱流增長(zhǎng)幅度較小。

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【部分圖文】：

圖1壓縮拐角計(jì)算模型與計(jì)算網(wǎng)格

本文采用二維壓縮拐角模型作為計(jì)算分析對(duì)象，如圖1所示。壓縮拐角前緣平板的長(zhǎng)度為0.4394m，拐角為15°，冷點(diǎn)區(qū)域位置距離前緣的距離為L(zhǎng)，冷點(diǎn)區(qū)域的長(zhǎng)度為0.01m，其壁面溫度設(shè)為Tc,Tc恒定為300K。其余壁面區(qū)域的溫度設(shè)為Tw，并且Tw>Tc。附面層網(wǎng)格厚度為1×10....

圖2壓縮拐角計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比

從圖2可以看出，本文計(jì)算的熱流分布與試驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果符合較好，并且分離域以及再附點(diǎn)的位置基本與試驗(yàn)結(jié)果一致，這說明本文數(shù)值模擬結(jié)果具有較高的可信度。2計(jì)算結(jié)果與分析

圖3Ma=11.63、Tw=488K、Re∞=552116條件下的流線圖

圖3給出了Ma=11.63、Re∞=552116、Tw=488K條件下拐角附近的流線圖。由圖3可知，根據(jù)表面流動(dòng)結(jié)構(gòu)的變化，可將壓縮拐角的壁面分為3個(gè)區(qū)域，分別為分離點(diǎn)前壁面、分離區(qū)壁面以及再附點(diǎn)后壁面。圖4給出了Ma=11.63、Re∞=552116、Tw=488K、Tc=....

圖4Ma=11.63、Re∞=552116、Tw=488K、Tc=300K、L=0.3m時(shí)的熱流分布

圖4給出了Ma=11.63、Re∞=552116、Tw=488K、Tc=300K、L=0.3m時(shí)，全熱壁（H）與溫差壁（H-C）情形下冷點(diǎn)區(qū)域附近的表面熱流分布，對(duì)應(yīng)的壁面區(qū)域?yàn)榉蛛x點(diǎn)前壁面。由圖4可知，對(duì)于分離點(diǎn)前的壁面區(qū)域，當(dāng)存在溫度間斷時(shí)，冷點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的熱流值要明顯大于全熱....

本文編號(hào)：4004040