脉冲激光能量降低高超声速波阻机理研究
本文选题:激光 + 高重频 ; 参考:《推进技术》2017年07期
【摘要】:高超声速飞行器面临较高的波阻问题。为揭示基于脉冲激光能量沉积的减阻机理,并为激光减阻新方法提供科学指导依据,在马赫数为5.0的高超声速激波风洞内开展了单脉冲激光与弓形激波相互作用过程的实验研究。结合数值模拟结果,揭示了单脉冲激光的减阻机理。通过数值模拟研究了高重频激光与弓形激波相互作用的减阻机理。结果表明:在脉冲激光引致的激波与弓形激波相互作用的特定时刻,钝头体表面附近形成了低压低密度通道,这是钝头体阻力降低的原因。高重频激光引致的激波串可在高超声速流场中追赶合并形成锥形的准静态波,准静态波与弓形激波相互作用增大了弓形激波的脱体距离,弓形激波后压力和温度重新分布,形成相对稳定的流场结构,减阻率达到19%。
[Abstract]:Hypersonic vehicles face high wave resistance. In order to reveal the mechanism of drag reduction based on pulsed laser energy deposition, and to provide scientific guidance for the new method of laser drag reduction, An experimental study on the interaction between monopulse laser and bow shock wave was carried out in a hypersonic shock wind tunnel with Mach number 5.0. Combined with the numerical simulation results, the drag reduction mechanism of monopulse laser is revealed. The drag reduction mechanism of high repetition laser interacting with bow shock wave is studied numerically. The results show that a low pressure and low density channel is formed near the surface of the blunt body at the specific time when the shock wave is interacting with the bow shock wave caused by the pulsed laser, which is the reason for the decrease of the body resistance. The shock string induced by high repetition laser can catch up and merge in hypersonic flow field to form a conical quasi static wave. The interaction between quasi static wave and bow shock wave increases the out-of-body distance of the bow shock wave and the redistribution of pressure and temperature after the bow shock wave. A relatively stable flow field structure is formed and the drag reduction rate reaches 19.
【作者单位】: 装备学院激光推进及其应用国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(11372356) 国家重点实验室自主研究课题
【分类号】:TN24;V211
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
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【共引文献】
相关期刊论文 前6条
1 卿泽旭;洪延姬;王殿恺;张斌;;静止空气中单脉冲激光能量非对称沉积实验与数值模拟[J];推进技术;2017年07期
2 王殿恺;王伟东;卿泽旭;李倩;;脉冲激光能量降低高超声速波阻机理研究[J];推进技术;2017年07期
3 王殿恺;卿泽旭;李倩;方娟;;高重频激光减阻的关键因素选择方法研究[J];推进技术;2017年05期
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【二级参考文献】
相关期刊论文 前6条
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3 曹正蕊;洪延姬;文明;李倩;;来流情况下入口状态对吸气式激光推力器冲量耦合系数的影响[J];航空学报;2009年01期
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6 毛枚良,董维中,邓小刚,陈坚强;强激光与高超声速球锥流场干扰数值模拟研究[J];空气动力学学报;2001年02期
【相似文献】
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相关硕士学位论文 前1条
1 雷明达;高超声速流场与黑障减缓的仿真研究[D];电子科技大学;2016年
,本文编号:2055682
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