尖前缘驻点热流精细化测量研究

发布时间：2021-04-16 06:08

　　为提高升阻比特性,现代高超声速飞行器常采用尖前缘结构,这对热防护系统提出了很大挑战。尖前缘结构由于表面曲率较大,常规的点测量和面测量试验技术均难以对驻点热流进行准确测量。针对尖前缘驻点热流测量难题,制作了专用的整体式薄膜电阻温度计,建立了驻点热流参数辨识方法,并以不同前缘半径（R=1.0、2.0和5.0mm）的斜劈模型为研究对象,在FD-20高超声速脉冲风洞中开展了试验验证,来流马赫数分别为4、5、6和8,试验结果表明:整体式传感器稳定性好、灵敏度高、耐冲刷性强,其参数辨识方法精度高,试验获得的前缘驻点热流与理论值误差小于15%。 

【文章来源】：实验流体力学. 2019,33(06)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

尖前缘驻点热流测量传感器示意图

尖前缘驻点热流测量传感器实物图

目前在中国航天空气动力技术研究院高超声速脉冲风洞中所采用的整体式传感器基底材料为高硼硅酸玻璃，文献[20]给出了该基底材料的热物性参数随温度的变化情况，如图3所示。由图可知，随着传感器表面温度的升高，基底材料的热扩散率逐渐增大，在表面温度为100K时，集中热物性的变化在50%以上。因此风洞试验中，在一些温度升高较大的区域，基底材料热物性变化显著，须考虑基底材料热物性变化对测量结果的影响。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种具有时空高分辨率的整体式热流传感器[J]. 吴松,舒勇华,李进平,俞鸿儒.  科学通报. 2014(25)
[2]驻点热流测量试验技术研究[J]. 秦峰,何川,曾磊,孔荣宗,刘济春.  西南交通大学学报. 2013(06)
[3]磷光热图测热技术研究[J]. 毕志献,韩曙光,伍超华,宫建,张红杰,师丽丽,李成宇.  实验流体力学. 2013(03)
[4]薄膜电阻温度计原理性误差分析及数据处理方法研究[J]. 曾磊,石友安,孔荣宗,贺立新,桂业伟.  实验流体力学. 2011(01)
[5]飞行器尖化前缘的热结构特性[J]. 姜贵庆,张学军,王淑华,艾邦成,俞继军.  宇航材料工艺. 2007(04)

硕士论文
[1]尖化前缘热环境实验技术研究[D]. 陈星.国防科学技术大学 2011



本文编号：3140892