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高超声速流场激光测速技术研究进展
1
作者 栗继伟 罗凯 +3 位作者 尚甲豪 王业军 汪球 赵伟 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期890-914,共25页
高超声速气流条件下飞行器内/外部流动中存在强湍流及脉动、边界层转捩、激波-边界层干扰和高温真实气体效应等耦合效应,表征该非定常流动现象对飞行器气动力、气动热以及目标光电特性等产生的影响是高超声速流动研究中的前沿课题.速度... 高超声速气流条件下飞行器内/外部流动中存在强湍流及脉动、边界层转捩、激波-边界层干扰和高温真实气体效应等耦合效应,表征该非定常流动现象对飞行器气动力、气动热以及目标光电特性等产生的影响是高超声速流动研究中的前沿课题.速度作为表征流动过程最重要的参数之一,准确的速度测量对于深入理解上述复杂流动-传输机理以及高超声速飞行器设计具有重要指导意义.文章针对高超声速流场速度测量中几种常用的非接触式激光测试技术进行了综述,主要包括基于空间法的粒子图像测速,基于激光吸收光谱、激光诱导荧光和瑞利散射的多普勒测速,基于飞行时间法的分子标记测速,以及基于流场折射率的聚焦激光差分干涉测速技术.首先简要介绍每种激光测速技术的基本原理,然后进一步介绍该技术在高超声速自由流、层/湍流边界层、激波/边界层干扰、尾流或其他复杂流动区域的速度及其脉动度测量等方面的典型应用,分析各种技术环境适用性及面临的局限性和挑战.最后对基于激光技术的高超声速流场速度测量进行了总结及发展趋势展望. 展开更多
关键词 高超声速流动 速度场 非接触式测量 激光诊断 飞秒激光脉冲
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甲醇汽油混合物爆炸下限测试研究 被引量：6
2
作者 孙彦龙 谭迎新 +1 位作者 谢溢月 栗继伟 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期56-61,共6页
为评估甲醇汽油燃爆危险特性,补充完善甲醇汽油的技术指标,采用FRTA爆炸极限测试仪测试研究不同组成甲醇汽油混合物的爆炸下限,并分析甲醇体积分数、初始温度对甲醇汽油爆炸下限的影响。结果表明:甲醇汽油混合物的爆炸下限随甲醇体积分... 为评估甲醇汽油燃爆危险特性,补充完善甲醇汽油的技术指标,采用FRTA爆炸极限测试仪测试研究不同组成甲醇汽油混合物的爆炸下限,并分析甲醇体积分数、初始温度对甲醇汽油爆炸下限的影响。结果表明:甲醇汽油混合物的爆炸下限随甲醇体积分数的增大而升高,从M0的1.129%升高到M100的6.523%;随着初始温度从25℃升高至100℃,M50,M85甲醇汽油的爆炸下限均呈下降趋势,且甲醇体积分数越大,下降趋势越明显,但是M15甲醇汽油混合物的爆炸下限受温度的影响却很小;不同的样品计量方式,会导致不同的爆炸极限测试结果,一般采用样品分压计量,测得的爆炸极限更准确;采用样品体积计量,测得的爆炸上下限均偏高。 展开更多
关键词 甲醇汽油 爆炸极限 温度 体积分数 蒸气爆炸
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高超声速绕平板直立舵干扰气动热研究 被引量：5
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作者 栗继伟 汪球 赵伟 《中北大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第5期609-613,共5页
针对激波/边界层干扰引起的气动热问题,在中国科学院力学研究所JF12复现高超声速飞行条件激波风洞中开展了大尺寸平板/圆柱形直立舵干扰的气动热实验,热流测量采用E型同轴热电偶,同时开展了相应工况的三维数值模拟.研究结果表明,舵体干... 针对激波/边界层干扰引起的气动热问题,在中国科学院力学研究所JF12复现高超声速飞行条件激波风洞中开展了大尺寸平板/圆柱形直立舵干扰的气动热实验,热流测量采用E型同轴热电偶,同时开展了相应工况的三维数值模拟.研究结果表明,舵体干扰区存在的流动分离再附现象导致热流分布存在双峰结构,热流峰值出现在舵体前缘0.2倍舵体直径处,为无干扰时的19倍;舵体前干扰区以马蹄涡形状向后发展. 展开更多
关键词 高超声速 激波/边界层干扰 气动热 激波风洞
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不同比例甲醇汽油的自燃温度测试研究 被引量：1
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作者 孙彦龙 谭迎新 +1 位作者 谢溢月 栗继伟 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期73-77,共5页
为评估甲醇汽油在生产、存储、运输、使用等过程中的燃烧爆炸危险特性,采用AIT551自燃温度测试仪测试研究用93号汽油和甲醇（其中添加剂体积分数为8%）配制的不同比例甲醇汽油样品的自燃温度,并分析样品浓度、甲醇体积分数对甲醇汽油的... 为评估甲醇汽油在生产、存储、运输、使用等过程中的燃烧爆炸危险特性,采用AIT551自燃温度测试仪测试研究用93号汽油和甲醇（其中添加剂体积分数为8%）配制的不同比例甲醇汽油样品的自燃温度,并分析样品浓度、甲醇体积分数对甲醇汽油的自燃温度及滞后时间的影响规律。结果表明：随着甲醇体积分数的增大,M15~M100甲醇汽油的自燃点升高,且自燃点升高的速率依次减小;在一定的浓度范围内（样品体积为50~300μL）,随着样品浓度的增大,M15甲醇汽油的自燃温度先降低后趋于稳定,当样品体积为150μL时,自燃温度达到最小值375℃;甲醇体积分数越大,甲醇汽油发生自燃的滞后时间越长,样品浓度对M15甲醇汽油发生自燃的滞后时间的影响较小。 展开更多
关键词 甲醇汽油 自燃温度 滞后时间 燃烧特性 蒸气爆炸
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激波风洞7°尖锥边界层转捩实验研究 被引量：1
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作者 栗继伟 卢盼 +1 位作者 汪球 赵伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2087-2093,共7页
高超声速边界层转捩对摩阻、传热等有重要影响,飞行器的研制迫切希望能精确预测和控制边界层转捩。在JF8A激波风洞中开展了7°半锥角的高超声速尖锥边界层转捩实验研究,利用响应频率达到1 MHz量级的高频压力传感器对尖锥壁面脉动压... 高超声速边界层转捩对摩阻、传热等有重要影响,飞行器的研制迫切希望能精确预测和控制边界层转捩。在JF8A激波风洞中开展了7°半锥角的高超声速尖锥边界层转捩实验研究,利用响应频率达到1 MHz量级的高频压力传感器对尖锥壁面脉动压力进行了测量,并结合热流测量结果,研究了高超声速尖锥边界层中扰动波的发展过程。实验结果表明:JF8A激波风洞在雷诺数为6.4×10^6/m状态下核心流的自由流噪声为2.8%;高频脉动压力测量技术能清晰地捕捉转捩过程中的第二模态波及其发展历程,试验状态下模型的第二模态波频率范围为165~206 kHz。当前研究结果能够为高超声速数值方法验证提供数据支撑。 展开更多
关键词 激波风洞 高超声速 边界层转捩 尖锥 第二模态波
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传感器安装对平板气动热测量精度的影响 被引量：1
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作者 罗凯 汪球 +2 位作者 栗继伟 李进平 赵伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1790-1798,共9页
对高超声速飞行器来说,气动热的准确预测是其合理选择防热材料及热结构设计的重要依据,但目前在激波风洞试验中气动热的高精度测量仍较为困难,热流的测量精度受到诸多非理想因素的影响,但传感器安装对热流测量精度的影响却鲜见研究。选... 对高超声速飞行器来说,气动热的准确预测是其合理选择防热材料及热结构设计的重要依据,但目前在激波风洞试验中气动热的高精度测量仍较为困难,热流的测量精度受到诸多非理想因素的影响,但传感器安装对热流测量精度的影响却鲜见研究。选取平板模型来研究传感器非理想安装对气动热测量精度的影响,针对不同的传感器安装偏差(凸出或凹入模型表面0.1~0.5 mm),分析不同雷诺数下传感器安装对气动热测量精度的影响规律及机理。研究结果表明:传感器安装对气动热测量精度有较大影响,凸出安装会导致热流测量结果偏大,而凹入安装则会导致测量结果偏小,热流偏差会随着安装偏差的增大而增大,且高来流雷诺数下传感器非理想安装所引起的热流误差更大;以边界层当地厚度对凹凸程度无量纲化,非理想安装带来的测量偏差只与该无量纲参数相关。研究结果能够为气动热测量的实验方案设计及测量误差分析提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 平板 气动热 安装精度 雷诺数 边界层
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高焓风洞中等离子体激励流动控制试验 被引量：2
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作者 罗凯 王永海 +4 位作者 汪球 栗继伟 李峥 聂春生 李铮 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期92-99,共8页
采用等离子体流动控制改善飞行器气动性能是近年来流动控制领域研究的热点。基于爆轰驱动高焓激波风洞的高总温、高马赫数来流状态研究表面电弧放电技术对流场流动结构以及热流、压力等接触式测量方法的影响规律。结果表明:等离子体放... 采用等离子体流动控制改善飞行器气动性能是近年来流动控制领域研究的热点。基于爆轰驱动高焓激波风洞的高总温、高马赫数来流状态研究表面电弧放电技术对流场流动结构以及热流、压力等接触式测量方法的影响规律。结果表明:等离子体放电对双楔流动结构的影响可分为干扰激波产生以及原有激波的恢复阶段,其对流动结构的作用时间约为66.68μs;强放电对空间电势的影响导致其对热电偶以及压阻传感器等接触式方法的测量数据造成干扰,本文试验状态下的干扰时间约为200μs,远大于放电对于流动控制的作用时间;另外,采用低通滤波方法、噪声幅值以及噪声时域幅值的加权处理一定程度上可以对测量的干扰信号进行优化,并得到相对合理的试验数据,但该处理方法的正确性仍然需要更丰富的试验数据进行验证。 展开更多
关键词 流动控制 等离子体 高超声速 激波风洞试验 电弧放电
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