| 基于多种介质的逆向射流特性研究 | |
姚子康; 潘利生 ; 魏小林
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| Source Publication | 第六届全国非定常空气动力学学术会议论文集 |
| 2023-04-01 | |
| Conference Name | 第六届全国非定常空气动力学学术会议 |
| Conference Date | 2023-04-01 |
| Abstract | 飞行器在大气层内飞行期间,气动热带来的高温会损害飞行器的结构完整性和内部设备,而气动阻力对推进系统提出了额外的要求。研究空天飞行器的气动减阻和热防护方案具有重要意义。采用数值模拟方法对以空气、氮气、二氧化碳为工质的逆向射流特性开展了研究。结果表明,逆向射流对钝头体防热减阻具有积极的作用,射流可以将前缘的激波朝飞行方向推离,形成脱体激波和再附激波,在飞行高度为30 km来流马赫数为4,射流总压为71172 Pa,总温为300 K的条件下,钝体总阻力下降可达20.5%,钝体前缘斯坦顿数最高下降93.7%;CO2射流的防热性能最优,N2防热能力次之,Air防热能力相对较差(如图1所示);减阻能力刚好相反,射流Air的减阻能力最优,N2减阻能力次之,CO2减阻能力相对较差。如图2所示,可以随着CO2的膨胀加速,温度不断降低,凝结相比例不断上升,在射流孔前0.0048 m处完全膨胀。因其凝结致使射流CO2动量下降,CO2射流膨胀最大速度低于N2和Air,其激波脱离位置更为靠近前缘,使其前缘部分阻力较N2和Air有所增加,射流CO2综合减阻能力略低于相同控制参数下的N2和Air;但是CO2存在较大的凝结潜热,带走的热量高于N2和Air,所以CO2射流降温能力高于相同控制参数下的N2和Air。 |
| Keyword | 降热减阻 逆向射流 CO2 N2 Air |
| Document Type | 会议论文 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/97032 |
| Collection | 高温气体动力学国家重点实验室 |
| Affiliation | 中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 姚子康,潘利生,魏小林. 基于多种介质的逆向射流特性研究[C]第六届全国非定常空气动力学学术会议论文集,2023. |
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