[發明專利]超聲速湍流導管內試驗件表面冷壁熱流快速計算方法

在審

• 申請號: 201711447595.5
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108268702A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 許考;陳連忠;謝旭
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 武瑩

1.超聲速湍流導管內試驗件表面冷壁熱流快速計算方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)在超聲速湍流導管內隨機進行N次不同馬赫數M_a、不同來流恢復焓h_r、不同來流總壓P₀的冷壁熱流測試試驗，并獲得N個與之相對應的冷壁熱流密度q_dg；

(2)根據步驟(1)隨機試驗得到的N組不同來流馬赫數Ma、恢復焓h_r和來流總壓P₀使用超聲速自由射流冷壁熱流湍流工程計算公式得到對應的超聲速湍流導管冷壁熱流密度q_xi；其中，i＝1，2，3，…，N，為普朗特數，表示流體流動中動量交換與熱交換相對強弱的物理量，ρ_e為噴管出口氣流密度，u_e為噴管出口流動速度、為雷諾數，μ_e為動力粘性系數，C_p為流體的定壓比熱，L為壁面平板的特征長度，k為流體的導熱，h_w為當地壁焓；

(3)根據步驟(2)得到的N組超聲速湍流導管冷壁熱流密度q_xi與步驟(1)與之對應參數得到的q_dg進行比較，近似可得湍流導管冷壁熱流Q為某正的有理數；

(4)通過步驟(3)得到的湍流導管冷壁熱流并結合不同馬赫數Ma、不同來流恢復焓h_r、不同來流壓力P₀計算得到電弧風洞加熱設備的運行參數；所述的電弧風洞加熱設備的運行參數包括加熱設備的空氣流量、功率、前室總壓；

(5)根據步驟(4)得到的電弧風洞加熱設備的運行參數進行湍流導管氣動熱試驗狀態調試；

(6)在湍流導管內進行試驗件氣動熱燒蝕試驗。

2.根據權利要求1所述的超聲速湍流導管內試驗件表面冷壁熱流快速計算方法，其特征在于：所述的湍流導管出口截面尺寸高×寬為90mm×16mm，來流恢復焓不高于17MJ/kg，來流壓力不高于4.5MPa，來流雷諾數大于10^5。