申请/专利权人：中国航天空气动力技术研究院

申请日：2019-10-30

公开（公告）日：2021-07-13

公开（公告）号：CN110954292B

主分类号：G01M9/08(20060101)

分类号：G01M9/08(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.07.13#授权;2020.05.01#实质审查的生效;2020.04.03#公开

摘要：本发明涉及一种高超声速风洞模型表面低速喷流的生成方法，属于试验流场生成技术领域；步骤一、建立风洞试验整体模型；包括喷流模型和风洞喷管；步骤二、计算在风洞试验下喷流模型外壁的气动压力pmodel；步骤三、将喷流孔沿截面划分为4个区，分别为第1区、第2区、第3区和第4区；步骤四、建立喷流分别处于喷流孔中4个区的方程组；步骤五、设定状态方程pi＝ρiRTi；计算试验中所需的喷流驻室压力p0和喷流管直径变化比d4d1；步骤六、对喷流模型喷流驻室和喷流管进行设计；完成试验模型的完整建立；本发明在高超声速风洞模型表面生成速度小于100ms量级并匹配流场压力的喷流，同时保证喷流的高可控性和喷流驻室压力的稳定性。

主权项：1.一种高超声速风洞模型表面低速喷流的生成方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、建立风洞试验整体模型；包括喷流模型和风洞喷管；风洞喷管向喷流模型方向提供气流；喷流模型侧壁上设置有喷流孔；喷流模型通过喷流孔向外喷流；步骤二、计算在风洞试验下喷流模型外壁的气动压力pmodel；步骤三、将喷流孔沿截面划分为4个区，分别为第1区、第2区、第3区和第4区；第1区为从喷流孔入口到喷流管直径最细位置的区域；第2区为从喷流管直径最细位置到对喷流进行激波前位置的区域；第3区为对喷流激波后的位置到喷流孔出口位置的区域；第4区为喷流孔出口区域；步骤四、建立喷流分别处于喷流孔中4个区的方程组；当喷流位于第1区时，满足如下方程组： 式中，Ma1为喷流管最细直径处的马赫数；u1为喷流管最细直径处的喷流的速度；R为气体常数；T1为喷流管最细直径处的温度；T0为喷流驻室的温度；p1为喷流管最细直径处喷流的压力；p0为喷流驻室的喷流的压力；ρ1为喷流管最细直径处喷流的密度；ρ0为喷流驻室的喷流密度；当喷流位于第2区时，满足如下方程组： 式中，Ma2为喷流位于激波前位置的马赫数；u2为喷流位于激波前位置的速度；T2为喷流位于激波前位置的温度；d1为喷流位于喷流管最细直径位置的喷流管直径；d2为喷流位于激波前位置的喷流管直径；p2为喷流位于激波前位置的压力；ρ2为喷流位于激波前位置的密度；当喷流位于第3区时，满足如下方程组： 式中，Ma3为喷流经过激波后的马赫数；u3为喷流经过激波后的速度；T3为喷流经过激波后的温度；d3为喷流经过激波后位置的喷流管直径；ρ3为喷流经过激波后的密度；p3为喷流经过激波后的压力；当喷流位于第4区时，满足如下方程组： 式中，Ma4为喷流在喷流孔出口位置的马赫数；u4为喷流在喷流孔出口位置的速度；T4为喷流在喷流孔出口位置的温度；d4为喷流孔出口位置的直径；ρ4为喷流在喷流孔出口位置的密度；p4为喷流在喷流孔出口位置的压力；步骤五、设定状态方程pi＝ρiRTi；i为区序号；i为0或1或2或3或4；计算试验中所需的喷流驻室压力p0和喷流管直径变化比d4d1；喷流驻室压力p0和喷流管直径变化比d4d1的计算方法为：S1、令p4＝pmodel；S2、联立方程组1-4、状态方程pi＝ρiRTi和p4＝pmodel；计算得到喷流驻室压力p0和喷流管直径变化比d4d1；步骤六、根据步骤五，对喷流模型内部的喷流驻室和侧壁的喷流管进行设计；完成喷流模型外壁风洞试验，内壁喷流试验模型的完整建立。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国航天空气动力技术研究院 一种高超声速风洞模型表面低速喷流的生成方法

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