激波对超音速气膜冷却流动换热特性影响

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超音速气膜冷却作为一种主动冷却方式在高超音速飞行器表面及其推进装置上具有巨大技术应用潜力.为评估激波对超音速气膜冷却流动换热的影响,本文利用数值模拟方法在不同冷气射流马赫数下(Ma=1.2,1.5,1.8)改变激波入射角度(θ=0°,4°,8°),研究激波对绝热冷效与壁面换热系数的影响.结果表明:由于激波入射强度增强引起边界层分离区域范围增大及厚度增加,连同波后温升提高共同导致绝热冷效与壁面换热系数的恶化;冷气射流马赫数的提高使得射流动量增大,射流核心区向壁面下游发展与边界层分离区相互作用导致边界层分离区域减小,掺混强度下降,对绝热冷效与壁面换热系数恶化起一定补偿作用.综合来看,绝热冷效主要反映激波对主射流掺混特性的影响,壁面换热系数主要反映激波引起的分离涡对对流换热过程的影响,引入净热流密度降可综合评估激波对超音速气膜冷却效果的影响.
作者：许浩楠李雪英任静
作者单位：清华大学能源与动力工程系,北京100084
母体文献：第六届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十二届技术交流会暨2021航空发动机技术发展高层论坛论文集
会议名称：第六届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十二届技术交流会暨2021航空发动机技术发展高层论坛  
会议时间：2021年12月1日
会议地点：成都
主办单位：中国科协航空发动机产学联合体
语种：chi
分类号：O35V23
关键词：高超音速飞行器  超音速气膜冷却  流动换热特性  激波入射角度
在线出版日期：2021年12月28日
基金项目：
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2024-12-3 00:18 上传 激波对超音速气膜冷却流动换热特性影响.pdf

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