基于激波风洞的超声速磁流体动力技术实验系统 被引量：25

1

作者 李益文 李应红 +3 位作者 张百灵 金迪 陈峰 朱涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1015-1024,共10页

开展磁流体(MHD)动力技术实验研究,实验系统必须满足两项基本的条件:一是超声速或高超声速气流;二是气流必须是导电流体。基于此,介绍了基于激波风洞的超声速磁流体动力技术实验系统的基本组成、设计思想和调试情况。设计了马赫数Ma=2... 开展磁流体(MHD)动力技术实验研究,实验系统必须满足两项基本的条件:一是超声速或高超声速气流;二是气流必须是导电流体。基于此,介绍了基于激波风洞的超声速磁流体动力技术实验系统的基本组成、设计思想和调试情况。设计了马赫数Ma=2的超声速喷管及实验段;采用氦气驱动氩气,在平衡接触面运行方式下得到高温气体,通过在低压段注入电离种子K2CO3粉末,实现高温条件下导电流体的产生。得到了以下结论:通过合适的设计激波管高低压段长度,实验时间为9ms左右;⑤区总温达到3 500K以上,由于实验时间很短,采用有机玻璃加工的喷管及实验段不需要考虑冷却问题;Ma=2的超声速气流的电导率达到40S/m,采用电磁铁的情况下,当低压段压力p1=3kPa、长度L=0.2m、磁场强度B=2.0T时,磁作用数为0.174;采用永磁铁的情况下,当p1=1kPa、L=1m、B=0.5T时,磁作用数为0.164。利用本实验系统可以开展磁流体流动控制、磁流体发电和磁流体加速等基础实验研究。 展开更多

关键词 激波风洞 超声速 磁流体 电导率 磁作用数

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超声速气流中纳秒脉冲放电特性实验研究 被引量：5

2

作者 阳鹏宇 张百灵 +1 位作者 李益文 张扬 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1539-1548,共10页

产生超声速导电流体是开展磁流体(MHD)动力技术实验研究的前提,低温超声速条件下产生大体积均匀等离子体有效可行的方法之一是纳秒脉冲介质阻挡放电。介绍了基于马赫数为3吸气式双喉道风洞的超声速纳秒脉冲介质阻挡放电实验系统的基本... 产生超声速导电流体是开展磁流体(MHD)动力技术实验研究的前提,低温超声速条件下产生大体积均匀等离子体有效可行的方法之一是纳秒脉冲介质阻挡放电。介绍了基于马赫数为3吸气式双喉道风洞的超声速纳秒脉冲介质阻挡放电实验系统的基本组成、设计原理和运行情况,分别在静止和马赫数为3超声速条件下对气体电离,测量分析电压和电流波形。得到以下结论:风洞稳定工作时间约为16s,满足超声速气体放电实验的可靠进行和数据的有效采集;实验条件下,纳秒脉冲介质阻挡放电气体击穿与电场强度值有关,而与电场强度变化率无关;实验条件下,着火电压大小受超声速气流密度波动影响显著,而受气流速度影响较小。另外,气体击穿后的放电状态受超声速气流影响小;气体击穿时刻的电流峰值受着火电压和实验环境中随机自由电子数共同影响。 展开更多

关键词 纳秒脉冲放电 超声速 磁流体 放电特性 风洞

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平面双光子激光诱导荧光技术在高焓气流氧原子测量中的初步应用 被引量：3

3

作者 罗杰 蒋刚 +6 位作者 王国林 马昊军 刘丽萍 张军 潘德贤 邢英丽 唐飞 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期67-72,共6页

基于双光子吸收激光诱导荧光(Two-photon absorption laser-induced fluorescence,简称TALIF)技术,在纯净的高焓流场环境中进行测量,获得氧原子的荧光信号。为了获取更大区域内的流场信息,将激发激光整形成80mm宽的薄片状激光。通过对... 基于双光子吸收激光诱导荧光(Two-photon absorption laser-induced fluorescence,简称TALIF)技术,在纯净的高焓流场环境中进行测量,获得氧原子的荧光信号。为了获取更大区域内的流场信息,将激发激光整形成80mm宽的薄片状激光。通过对测试镜头的优化选择和对ICCD参数的合理设置,实现了对距离镜头大于1.2m超远目标的清晰成像。对所获取的荧光图像进行分析,在测试结果中可以清晰地看到超声速流场中在模型头部形成的弓形激波,亚声速流场中氧原子浓度在距头部30~50mm处最强,靠近模型头部处浓度较前方偏弱,这些结果符合实验预期。测试方法将在下一步运用到流场定量测量中。 展开更多

关键词 高焓 氧原子 激光诱导荧光 平面激光 流场

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非平衡电弧加热射流光谱学诊断方法 第一部分 氩射流 被引量：2

4

作者 韩隆恒 岳斌 杨富荣 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1995年第4期382-387,共6页

从一般意义上给出了非平衡电弧加热射流光谱学诊断方法和结果。表明非平衡亚声速电弧加热射流中心是ＬＴＥ的，沿径向形成一非平衡囊兜，囊兜的最深位置约在１／２射流半径处。

关键词 实验空气动力学 等离子体射流 光谱测量

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国外等离子体流动控制风洞试验技术研究 被引量：3

5

作者 战培国 胥家常 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期100-104,共5页

等离子体是一种由大量电子、离子和中性粒子组成且总体上呈中性的物质聚集体,它不同于物质的气态、液态和固态,而被称为物质的第四态。等离子体在航空航天器隐身、降噪、推进及空气动力学等方面的应用一直是国外发达国家的重点研究领域... 等离子体是一种由大量电子、离子和中性粒子组成且总体上呈中性的物质聚集体,它不同于物质的气态、液态和固态,而被称为物质的第四态。等离子体在航空航天器隐身、降噪、推进及空气动力学等方面的应用一直是国外发达国家的重点研究领域之一。归纳总结了国外研究的主要等离子体风洞形式和等离子体发生器形式;探讨了低、跨、超声速风洞模型上等离子体的作用机理和产生的现象,介绍了在等离子体流动控制方面开展的风洞实验技术研究。 展开更多

关键词 等离子体风洞 等离子体发生器 风洞试验技术

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气动试验中低温等离子体的温度计量及展望 被引量：5

6

作者 韩隆恒 《气动实验与测量控制》 CSCD 1989年第1期14-19,共6页

至少处于 LTE 态的等离子体,温度才有确切的定义。因此等离子体状态诊断是温度计量的基本前提。气动试验中低温等离子体的光谱诊断技术应当占有特殊重要的位置。开展低温等离子体温度计量的研究工作,其具有的意义远非共本身,而是可以依... 至少处于 LTE 态的等离子体,温度才有确切的定义。因此等离子体状态诊断是温度计量的基本前提。气动试验中低温等离子体的光谱诊断技术应当占有特殊重要的位置。开展低温等离子体温度计量的研究工作,其具有的意义远非共本身,而是可以依此进行状态诊断、温度测量.原子参数的测定和高温气体输运性质的实验研究等项有价值的工作。 展开更多

关键词 温度计量 低温等离子体 气动试验

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二级轻气炮弹丸速度、质量和位置测量 被引量：2

7

作者 葛学真 比利,W 《气动实验与测量控制》 CSCD 1995年第4期87-91,共5页

二级轻气炮发射的氘冰弹丸的速度、质量和显示弹丸完整性的方法和所使用的仪器以及新开发的以波长编码、用光纤为传感器的弹丸进入位置的测量方法。

关键词 弹丸 飞行参数测量 速度 质量 位置 二级轻气炮

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磁激等离子体超声速气流的瞬态加速系统及其实验研究 被引量：7

8

作者 朱涛 李应红 +2 位作者 张百灵 陈峰 李益文 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1375-1383,共9页

研制了基于激波风洞的热电离系统,设计了马赫数Ma=1.5的喷管和分段法拉第型实验段,并选用了合理的磁场及电场方案。采用氦气驱动氩气模式,通过在激波管低压段注入电离种子K2CO3粉末实现气流的热电离;压缩后的高温氩气启动喷管,以瞬态超... 研制了基于激波风洞的热电离系统,设计了马赫数Ma=1.5的喷管和分段法拉第型实验段,并选用了合理的磁场及电场方案。采用氦气驱动氩气模式,通过在激波管低压段注入电离种子K2CO3粉末实现气流的热电离;压缩后的高温氩气启动喷管,以瞬态超声速导电流体形式通过实验段。实验结果表明:当激波管高压段压力为1.1 MPa、低压段压力为500Pa时,喷管出口的超声速导电气流温度约为4 185.91K,压力约为0.037MPa;当电容电压为400V、磁感应强度为1.0T时,由实验段中间位置电极的放电特性可以估算出气流电导率约为78.1S/m,单对电极输入功率约为9.46kW;用感应电压法对加速效果进行初步评估,出口气流速度增加了29.3%,电效率为26.1%。 展开更多

关键词 等离子体 超声速 MPD/MHD加速 热电离 激波风洞 电导率

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三角翼DBD等离子体流动控制研究进展 被引量：10

9

作者 牛中国 赵光银 +1 位作者 梁华 柳平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期33-47,共15页

现代战机采用较多的三角翼,在大迎角绕流时存在前缘涡破裂等气动问题。作为新型主动流动控制技术,等离子体激励频带宽、响应快、结构简单、便于闭环控制,在解决三角翼气动问题上具有潜力。回顾了介质阻挡放电(DBD)等离子体气动激励的基... 现代战机采用较多的三角翼,在大迎角绕流时存在前缘涡破裂等气动问题。作为新型主动流动控制技术,等离子体激励频带宽、响应快、结构简单、便于闭环控制,在解决三角翼气动问题上具有潜力。回顾了介质阻挡放电(DBD)等离子体气动激励的基本原理,及其用于三角翼前缘涡控制的研究进展。从来流条件、几何构型、激励参数等方面分析了DBD等离子体激励对流动控制效果的影响规律;结合不同激励频率下流场演化特性,分析了流动控制机理。最后,从理论研究和工程应用的角度,对三角翼前缘涡控制的发展进行总结展望。 展开更多

关键词 等离子体激励 介质阻挡放电 流动控制 三角翼 前缘涡

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高频感应等离子体风洞的光谱诊断 被引量：4

10

作者 张秀杰 林烈 吴彬 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期123-127,共5页

建立高频感应等离子体风洞在国内是近几年的事情 ,因此对风洞内等离子体参数的诊断也刚刚开始。本文论述了利用氩光谱的相对强度法测量高频感应风洞的等离子体温度及其分布的原理和装置 ,并给出了实验结果。

关键词 等离子体风洞 等离子体光谱诊断 局部热力学平衡 高频感应

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碳纤维增强类复合材料烧蚀产物对等离子体流场特性影响的实验研究 被引量：7

11

作者 袁野 王丽燕 +3 位作者 曹占伟 聂春生 聂亮 马昊军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期298-304,共7页

高速飞行器表面的防热材料在气动加热产生的高温下会分解烧蚀并产生等离子体。为分析不同烧蚀条件下碳纤维增强类复合防热材料的烧蚀产物对下游流场特性的影响,利用高频等离子体风洞,采用高频感应加热方式对碳/碳和碳/碳化锆两种复合防... 高速飞行器表面的防热材料在气动加热产生的高温下会分解烧蚀并产生等离子体。为分析不同烧蚀条件下碳纤维增强类复合防热材料的烧蚀产物对下游流场特性的影响,利用高频等离子体风洞,采用高频感应加热方式对碳/碳和碳/碳化锆两种复合防热材料进行烧蚀并产生高速等离子体射流,在下游通过朗缪尔探针和平头柱塞量热计获得不同烧蚀状态下的流场电子数密度和驻点热流。研究结果表明:随着两种材料烧蚀率的增加,下游流场中的电子数密度和驻点热流逐渐降低,表明“黑障”风险和气动加热现象得到缓解;碳/碳化锆材料在降低下游流场的电离度和焓值方面优于碳/碳材料;随着材料前方来流焓值的增大,两种材料烧蚀造成的下游流场电离度和焓值的差异会在一定程度上缩小。 展开更多

关键词 碳纤维增强类复合材料 烧蚀 等离子体 流场特性

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整流帽布局对全动舵附近流动结构及热环境分布规律的影响 被引量：2

12

作者 檀妹静 杨光 +4 位作者 李宇 周禹 曹占伟 闫昊 檀姊静 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1648-1659,共12页

基于局部外形优化改善空气舵附近区域局部热环境,可明显提升高马赫数飞行器热防护系统在恶劣环境下的适应性和生存能力。整流帽的应用作为高马赫数飞行器全动舵流动与气动热特性优化的有效手段,在近年来备受关注。建立一种适用于高马赫... 基于局部外形优化改善空气舵附近区域局部热环境,可明显提升高马赫数飞行器热防护系统在恶劣环境下的适应性和生存能力。整流帽的应用作为高马赫数飞行器全动舵流动与气动热特性优化的有效手段,在近年来备受关注。建立一种适用于高马赫数完全气体可压缩流动的数值模拟方法,采用该方法开展整流帽布局及几何参数对全动舵附近流动结构及热环境分布规律的影响研究,并通过带整流帽布局的平板-全动舵模型激波风洞测热试验对数值模拟方法的准确性进行验证。结果表明:高速来流流经整流帽时将产生激波减速,在整流帽下游激波迅速膨胀分离,空气流动速度和加热能力均显著降低;从整体上看,设置整流帽能够显著降低整流帽展向宽度范围内的全动舵及附近平板气动热环境;随着整流帽楔角减小,全动舵气动加热整体呈恶化趋势;随着整流展宽增加,全动舵气动加热进一步减轻。 展开更多

关键词 全动舵 整流帽 流动结构 热环境 数值模拟

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高温氩气传导特性实验研究 被引量：2

13

作者 韩隆恒 岳斌 杨富荣 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1997年第4期444-451,共8页

给出了利用壁稳电弧等离子体装置对LTE高温氩气传导特性进行实验研究的方法和结果。结果表明在10000K以上．本实验和Yos理论有大的差别．在13700K时前者的热传导系数比后者高很多。测量误差分析表明，木文的实验测量是可信的。因此，实... 给出了利用壁稳电弧等离子体装置对LTE高温氩气传导特性进行实验研究的方法和结果。结果表明在10000K以上．本实验和Yos理论有大的差别．在13700K时前者的热传导系数比后者高很多。测量误差分析表明，木文的实验测量是可信的。因此，实验上严格和完善实验研究方法，理论上深入研究相互作用势仍然是一项艰巨的任务。 展开更多

关键词 气体动力学 高温气体 传输特性 电弧等离子体

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高马赫数前缘激波-激波干扰 被引量：2

14

作者 檀姊静 檀妹静 +4 位作者 付斌 柳天祥 杨光 闫昊 程响 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1762-1772,共11页

采用数值模拟方法及激波极曲线方法开展高马赫数平板-后掠前缘流动结构与热环境特性研究。结果表明:随着后掠角增加,平板斜激波与后掠前缘激波相交,依次形成Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类激波-激波干扰。整体上随着后掠角增加,激波-激波干扰引起的局部... 采用数值模拟方法及激波极曲线方法开展高马赫数平板-后掠前缘流动结构与热环境特性研究。结果表明:随着后掠角增加,平板斜激波与后掠前缘激波相交,依次形成Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类激波-激波干扰。整体上随着后掠角增加,激波-激波干扰引起的局部压力、热流增量逐渐减小,但过渡型Ⅳ类激波-激波干扰诱导干扰区热流、压力可能低于典型Ⅴ类激波-激波干扰。激波-激波干扰诱导热流随攻角增加而增加,随雷诺数增加而降低。同时,建立了基于临界折转角的高马赫数前缘激波-激波干扰类型判别准则,判别结果经过数值模拟结果验证。形成了高马赫数前缘激波-激波干扰关系、干扰位置及干扰类型图谱,能为高马赫数飞行器总体方案和气动外形设计与优化提供有力支撑。 展开更多

关键词 激波干扰 流动结构 气动热环境 激波极曲线 干扰类型判别

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