传感器局部温度差异对压缩拐角热流测量的影响

发布时间：2024-07-08 23:29

　　针对高超声速飞行器在进行热流测量时存在的传感器与其周围热防护材料之间的热匹配性问题,即冷点效应问题,采用自主研发的计算程序研究了冷点效应对压缩拐角表面热流分布的影响,得到了在不同压缩拐角特征流动区域内冷点效应对其表面热流分布的影响机制。计算结果分析表明:冷点效应的存在会显著地提高冷点区域内的表面热流值;在压缩拐角的分离域内,冷点效应造成的热流增长幅度较大,在再附点附近,冷点效应造成的热流增长幅度较小。

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【部分图文】：

图1压缩拐角计算模型与计算网格

本文采用二维压缩拐角模型作为计算分析对象，如图1所示。压缩拐角前缘平板的长度为0.4394m，拐角为15°，冷点区域位置距离前缘的距离为L，冷点区域的长度为0.01m，其壁面温度设为Tc,Tc恒定为300K。其余壁面区域的温度设为Tw，并且Tw>Tc。附面层网格厚度为1×10....

图2压缩拐角计算结果与试验数据对比

从图2可以看出，本文计算的热流分布与试验测量的结果符合较好，并且分离域以及再附点的位置基本与试验结果一致，这说明本文数值模拟结果具有较高的可信度。2计算结果与分析

图3Ma=11.63、Tw=488K、Re∞=552116条件下的流线图

图3给出了Ma=11.63、Re∞=552116、Tw=488K条件下拐角附近的流线图。由图3可知，根据表面流动结构的变化，可将压缩拐角的壁面分为3个区域，分别为分离点前壁面、分离区壁面以及再附点后壁面。图4给出了Ma=11.63、Re∞=552116、Tw=488K、Tc=....

图4Ma=11.63、Re∞=552116、Tw=488K、Tc=300K、L=0.3m时的热流分布

图4给出了Ma=11.63、Re∞=552116、Tw=488K、Tc=300K、L=0.3m时，全热壁（H）与温差壁（H-C）情形下冷点区域附近的表面热流分布，对应的壁面区域为分离点前壁面。由图4可知，对于分离点前的壁面区域，当存在温度间断时，冷点区域内的热流值要明显大于全热....

本文编号：4004040