超音速探针结构对测量精度影响的数值研究
2021-08-30李龙飞武建红周胜兵
火箭推进 2021年4期
杨 博,李龙飞,武建红,马 虎*,周胜兵
(1.南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094; 2.西安航天动力研究所,陕西 西安 710100;3.中国航空工业集团公司 北京长城计量测试技术研究所,北京 100095;4.重庆大学 航空航天学院,重庆 400044)
0 引言
压力探针作为研究流场特性的重要工具之一,被用于研究压气机流场、涡轮转子出口流场、涡轮导向器出口流场、大分离流场、超音速流场等多种流场,因此其可靠性一直受到学者们的广泛关注。张有分析了国外的超音速探针实验研究,并以此为基础设计并标定了10种探针。赵彬等用CFD软件对超音速条件下压力探针校准特性进行了数值模拟;沈天荣等对风洞七孔压力探针进行了研究;文献[13-16]对七孔探针标定做出了贡献;白亚磊等采用数值计算的方法对七孔探针标定方法进行了研究。针对高温条件和低温条件等特殊条件下使用的压力探针学者们也投入了大量的精力进行研究。左泽敏等对航空发动机用高温总压探针疲劳寿命进行了研究;熊建军等设计了防冰总压探针和静压探针及其控制系统;祖孝勇等设计了有除冰功能的总压探针。
当前,超音速飞行器已经成为了航空航天领域的研究热点,对于超音速流场的研究也越来越多。在超音速流场中,探针头部会产生激波,这使得探针测量的数据是激波后的数据。探针安装条件、头部形状等因素都会对激波产生影响,致使激波后的测量参数与实际来流正激波后理论参数不同,这些误差导致计算得到的来流速度与真实速度不符,不利于对超声速流场的研究。……
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