论相似准则,风洞尺寸与数据精,准度与关系

本文从相似理论到风洞实验，用大量的论据和事实、说明了风洞实验数据的精度，并不取决于风洞尺寸的大小，而只取决于实验条件及模型尺寸满足Ｎ－Ｓ方程的解的近似程度。文中讨论了怎样大小尺寸的风洞，既满足了空气动力学的研究发展和型号试验，又适合我国国情的经济性要求这个人们普遍关心的问题。最后介绍了ＮＡＳＡ给出的一组能较好满足上述两方面要求，且具有某种唯一性条件的不同Ｍａｃｈ数范围下的风洞最好尺寸，供有关部门和人员参考     

磁流体动力加速风洞技术发展分析

针对高超声速飞行器地面模拟试验需求,传统试验方法难以实现真实气体温度、清洁空气、大尺度、长时间、高马赫数模拟能力,磁流体动力加速风洞提供了全新技术路线。文章归纳了国内外磁流体动力加速风洞研究发展现状,介绍了磁流体动力加速风洞原理。文章对基于热电离的磁流体动力加速风洞方案进行了论述,采用高频等离子发生器为设备提供加热源,从而避免电极烧损所引起的污染问题,控制气体总温不超过3500K,使气体离子化低于30%,通过两级加速,达到出口马赫数为15的模拟环境。文章进一步分析了磁流体动力加速风洞关键技术问题。超声速气流电离技术方面,核心问题在于超声速气流电离规律与机理以及电离种子注入、电子束电离等关键技术;磁流体动力加速通道设计方面,重点考虑气流密度及磁感应强度等因素的综合影响以及电极设计技术;高超声速模拟测试方面,关键技术包括电磁屏蔽技术、微波干涉仪技术、平面激光诱导荧光技术、高分辨率高性能的光谱测试技术等。最后,提出了磁流体动力加速风洞技术发展建议。     

空气动力学——打开天门的钥匙

所有通过大气层的飞行器,都要利用风洞实验和理论计算来确定它们的空气动力外形和空气动力特性。实验工作者努力发展从亚跨声速到高超声速范围的风洞实验设备,并利用新的观测、显示、信息处理手段,揭示空气的流动现象,为飞行器设计师提供更多、更精确的气动力数据。理论工作者根据空气动力学的原理和各种理论,努力把实验揭示出的空气流动形态概括成数学模型,     

NASA风洞实验室一览

风洞源自于英语“Windtunnel”。通过人工控制的气流,模拟测试物体在不同气动环境中的表现。最早的风洞专门用来研究飞机的气动性能。随着航天技术的发展,各种各样的飞行器开始出现。风洞实验室开始服务于航天领域,工程师们利用不同的风洞,测试航天器发射后各阶段的气动性能。     

固化发动机推力调节涡流阀方案实验研究

从实验角度探讨了不同控制气流对推力调节固体火箭发动机燃烧室压强的影响。就燃气发生器方案、氮气和空气控制气体方案进行了研究，获得了一些有价值的结论：高温控制气流比低温控制气流调节效果显著；当采用空气作控制气流时，能有效地进行补燃，释放大量能量，因此调节效果显著。     

破译空气密码的701秘密基地

由于空气动力学的发展极大地依赖于试验设备的建设,庄逢甘按照钱学森的指示,于1957年8月起草了我国第一份中国航天空气动力试验基地的设备建设规划,其中包括16座各种类型和尺寸的风洞。刚毕业的青年大学生还不能挑起建设基地的重担,中央决定从国外进技术和设备。     

空气动力学——打开天门的钥匙

空气动力学是流体力学的一个分支,属于力学范围,是研究航空航天器飞行时与空气相对运动产生的力、热和其他物理现象的科学。     

高温风洞收集口喷水降温数值仿真研究

针对高温风洞中扩压器前段壁面防热问题,提出对高温气流外缘喷水降温的方法。通过在收集器入口与喷管出口间安装喷水环,利用液态水汽化吸热对高温气流进行降温,使扩压器壁面形成低温保护层。为了解该方法降温效果,本文利用DPM、组分输运等模型的耦合建立了超声速两相流CFD模型,对向超声速热气流喷水进行降温的过程进行了数值计算,计算结果表明,扩压器启动后有显著的降温保护效果。同时,为探索风洞排气背压和喷水量对风洞流场和壁面降温效果的影响,通过计算得出了变排气背压、变喷水量与降温效果之间的关系,为高温风洞收集口喷水降温装置的优化设计提供了参考。     

微重力科学与应用研究（上）

空间微重力环境的独特物理现象对航天器各系统均产生无法回避的影响，在型号研制中正确计入微重力效应是航天事业发展中的一个重要研究领域。在现阶段，航天器发动机再启动相关的微重力研究以及载人航天防火安全相关的微重力研究应当引起人们的高度重视。随航天事业的发展，微重力效应问题日益会严重起来（结构动力学、耦合动力学、多相流温控、低重星球场着陆撞击……），进行深入广泛的微重力效应研究对保证航天器飞行任务完成有着不应忽视的作用     

燃气舵的舵间气动干扰分析

固体发动机地面试验燃气舵测力试验数据与习惯上的单独舵风洞测力试验存在着差异，多舵风洞测力试验表明：当喷流出口静压小于环境压力（ｐ＜１。０）燃气舵的气动性能重现了地面试验的结果，（ｐ＞１．０）；与单独舵的风洞试验结果相接近。分析得出ｐ＜１．０时燃气舵气动性能变差的原因是多舵使超音速喷流受堵，气流分离之故。     

航天技术二次应用范例（三十二）

航天技术二次应用范例（三十二）全垫升气垫船航天工业总公司７０１所是一个以空气动力学研究为主的综合性试验基地，拥有雄厚的科研实力和先进的地面模拟试验设备。该所除承担大量有关型号的空气动力学研究和试验外，还充分发挥航天技术优势，开发了一系列民用和军民两用...     

卡尔帕娜·乔拉

早期经历：1988年乔拉开始在美国航空航天局艾姆斯研究中心在该地区的供电局从事计算流体力学的研究工作。她的研究集中于模拟飞机周围遇到的复杂气流，如。“地面效应”中的“鹞”式飞机。这一研究项目的完成是对气流解算程序映射到并行计算机研究的一个支持，并通过进行用动力驱动的空气浮力计算测试了这些解算程序。     

大型风洞的磁悬和天平系统

NASA兰利研究中心正在研究把采用高速计算机,先进的传感器以及超导线圈等先进技术的大型磁悬和天平系统(MSBS)应用于风洞试验的可行性。 磁悬和天平系统可以代替普通风洞试验段内固定试验模型的支杆装置,实现无机械约束的三维模型试验,避免了机械支杆装置对周围气流的干扰,特别是在跨音速风洞内。 支杆装置的干扰问题对新一代跨音速风洞,如兰利中心的国家跨音速风洞,显得更为突出。国家跨音速风洞的工作气体压力需要高达9个大气压,以模拟实际飞行的雷诺数。而这么高的动压需要尺寸更大和更复杂的模型     

低密度高亚声速引射风洞设计及性能研究

研究以火星表面大气条件和火星飞行器飞行速度为基础,设计一个低密度高亚声速引射风洞,并运用ANSYS FLUENT 15.0对多喷嘴引射风洞的性能进行了数值计算分析。首先对计算进行了网格无关性验证,在保证计算精度和减少时间与计算资源的基础上,通过研究发现:多喷嘴引射器作为风洞动力系统可满足试验段马赫数达到0.77的高亚声速马赫数要求,并且对试验段上下壁面采用各1°的扩张角可有效降低试验段边界层对压力的影响,从而使试验段静压基本维持不变;提高引射膨胀比是提高试验段雷诺数的一个有效措施,但是会降低引射系数,同时会增加试验段的静压梯度,影响试验段的气流品质。因此低密度引射风洞设计过程中必须综合考虑试验段扩张角,引射膨胀比等因素。     

空气二次喷射推力向量控制

空气二次喷射国外又称“自由空气推力向量控制”(Free-Air TVC)。它根据气体(二次流)喷入发动机喷管主气流会产生气流干涉的原理,进行推力向量控制。不过它使用的二次流体并不由飞行器自身携带,而是从自由大气中收集的空气,故此得名。     

低温风洞的回顾与发展

自从风洞问世以来,所有飞行器的研制都离不开风洞,风洞已成为飞行器发展最基本的工具。今天,世界各地的风洞研究人员正利用各自不同类型的风洞为航天航空事业提供新型飞行器。虽然风洞发展至今已有120多年的历史,而且也已达到较复杂的程度,却仍未能满足迅速发展的航天工业的需求。低温风洞就是为解决这一问题诞生并发展起来的。本文将对低温风洞的历史、原理特点、存在问题及发展趋势作一简要回顾。     

多体分离抛撒初条件与分离特征参数

多次风洞自由飞多体分离抛撒实验均证实了被抛撒物运动初条件对抛离成功与否有决定性影响;为此可采取"戴帽"措施;但数值计算结果与此相反,因而需深入开展研究,解决问题。常规形式的风洞测力方法,无法模拟各分离体之间很大的相对速度。分离过程中"特征时间"是很小的,因而风洞实验以及数值计算必须计及非常小的"特征时间"所反映的非定常气动力。多体分离的实践表明,至少在快速分离过程中运动动力学相似是必需的。     

知识资料窗

知识资料窗航天学航天学是一门航天基本原理和指导航天工程实践的综合性技术科学，又称星际航行学。它是各种基础科学和技术科学应用于航天工程实践而发展起来的，是人类从事航天活动的理论基础。航天学的主要分支学科有：航天动力学、空气动力学、火箭结构分析、航天器结...     

低空环境中多层隔热组件的破坏机理研究及防护

不同于国内外航天器110km以上高度的常规抛罩,设定卫星在67km低空环境下抛罩,针对此情况下主动段气流对星外多层隔热组件的破坏机理进行研究。多层隔热组件的破坏是剪切力和材料鼓胀力的综合作用。通过理论分析和风洞冲刷试验,确定了星外多层隔热组件的防护方案,并且已经经过在轨飞行试验的验证。     

地空导弹结构动力学发展概况

以国内外近年来的结构动力学研究及型号设计工作为基础,对地空导弹结构动力学研究的动向作了综述,详细讨论导弹设计中的主要结构动力学问题,阐述结构设计中的模态分析与参数识别及动力响应与载荷识别.颤振是地空导弹设计中非常重要的结构动力学问题,应首先考虑升力面颤振,特别是全动舵颤振分析,常用的计算方法是模态叠加法.风洞模型试验是主要的颤振试验方法.最后叙述全弹组合体颤振计算及控制系统与颤振的相互影响.