活塞驅動膨脹管風洞流場參數(shù)計算和初步調試
發(fā)布時間:2021-05-16 08:45
高超聲速飛行器、超燃沖壓發(fā)動機、飛行器再入大氣層等項目是國內外科學研究的重點課題?煽康母叱曀俚孛鎸嶒炘O備對進行以上研究起推動作用。目前,我國的高超聲速地面實驗設備尚有不足。本文對清華大學QH-ETube膨脹管風洞開展初步調試并估算工況參數(shù)。主要內容包括簡要介紹膨脹管風洞國內外研究進展,整理出膨脹管風洞參數(shù)理論估算公式,并與文獻工況參數(shù)進行對比;設計并加工流場標定和總壓測量支架;對單活塞驅動器進行簡要分析;調試同步控制系統(tǒng),搭建流場紋影測量系統(tǒng),拍攝流場圖像。理論估算與文獻工況對比,計算結果較為符合,證明該理論計算方法正確。通過初步調試,膨脹管風洞已經可以正常運行并用于科學實驗。膨脹管風洞處于初步調試階段,本文的理論計算按照完全氣體效應和理想激波管給出公式,未考慮邊界層效應。本文尚未進行膜片與實驗結果分析,建議下一步進行該項工作。本文進行的理論估算、實驗設備子系統(tǒng)調試和傳感器支架設計為膨脹管風洞進一步調試打下基礎。
【文章來源】:華北科技學院河北省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
1 緒論 Introduction
1.1 問題描述(Problem Description)
1.2 國內外研究現(xiàn)狀(Research status in China and abroad)
1.3 本文主要內容(Main content of this article)
2 實驗裝置和測量系統(tǒng)(Experimental apparatusand measuring system)
2.1 活塞驅動膨脹管風洞運行原理(Piston-driven expansion tube wind tunnel operation principle)
2.2 設備介紹(Equipment introduction)
2.3 實驗系統(tǒng)(Experiment system)
2.4 本章小結(Summary of this chapter)
3 膨脹管風洞各區(qū)氣動參數(shù)估算(Estimation of aerodynamic parameters in each region of the expansion tube wind tunnel)
3.1 膨脹管風洞分區(qū)和x-t圖像(Zoning and x-t image of Expansion tube wind tunnel)
3.2 各區(qū)參數(shù)計算方法(Calculation method of parameters in each zoning)
3.3 各區(qū)參數(shù)計算框圖(Block diagram of parameter calculation in each zoning)
3.4 實驗時間(Experiment time)
3.5 結果驗算(Checking of calculation results)
3.6 本章小結(Summary of this chapter)
4 活塞驅動器分析(Piston driven analysis)
4.1 未破膜單活塞運動分析(Analysis of single-piston motion of unbroken diaphragm)
4.2 破膜后活塞運動分析和活塞質量計算(Piston movement analysis after rupture diaphragm and piston mass calculation)
4.3 本章小結(Summary of this chapter)
5 膨脹管風洞調試(Expansion tube Commissioning)
5.1 氣路控制系統(tǒng)調試(Commissioning of pneumatic control system)
5.2 壓力數(shù)據采集系統(tǒng)調試(Commissioning of pressure data acquisition system)
5.3 光學流場觀測系統(tǒng)調試(Commissioning of optical flow field observation system)
5.4 時間同步控制系統(tǒng)調試(Commissioning of time synchronization control system)
5.5 抽真空系統(tǒng)調試(Commissioning of vacuum system)
5.6 本章小結(Summary of this chapter)
6 結束語(Concluding Remarks)
6.1 本文工作總結(Summary)
6.2 本文主要結論(main conclusion)
6.3 下一步研究建議(Suggestions for further research)
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高超聲速風洞氣動力試驗技術進展[J]. 唐志共,許曉斌,楊彥廣,李緒國,戴金雯,呂治國,賀偉. 航空學報. 2015(01)
[2]卡爾斯潘公司高超聲速脈沖設備建設歷程分析[J]. 呂治國,李國君,趙榮娟,羅義成,孔榮宗,鐘涌,姜華. 實驗流體力學. 2014(05)
[3]日本自由活塞激波風洞HIEST概述[J]. 陳延輝. 飛航導彈. 2014(08)
[4]爆轟驅動高焓激波膨脹管性能研究[J]. 高云亮,趙偉,姜宗林. 力學學報. 2008(04)
[5]10°尖錐標模高超聲速動導數(shù)的實驗測量[J]. 馬家驩,潘文欣,翟曼玲,陳素貞. 空氣動力學學報. 1997(04)
[6]10°尖錐轉捩誘導負荷的實驗研究[J]. 樓洪鈿. 氣動實驗與測量控制. 1996(03)
[7]自由活塞激波風洞[J]. 徐立功. 力學進展. 1992(03)
本文編號:3189375
【文章來源】:華北科技學院河北省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
1 緒論 Introduction
1.1 問題描述(Problem Description)
1.2 國內外研究現(xiàn)狀(Research status in China and abroad)
1.3 本文主要內容(Main content of this article)
2 實驗裝置和測量系統(tǒng)(Experimental apparatusand measuring system)
2.1 活塞驅動膨脹管風洞運行原理(Piston-driven expansion tube wind tunnel operation principle)
2.2 設備介紹(Equipment introduction)
2.3 實驗系統(tǒng)(Experiment system)
2.4 本章小結(Summary of this chapter)
3 膨脹管風洞各區(qū)氣動參數(shù)估算(Estimation of aerodynamic parameters in each region of the expansion tube wind tunnel)
3.1 膨脹管風洞分區(qū)和x-t圖像(Zoning and x-t image of Expansion tube wind tunnel)
3.2 各區(qū)參數(shù)計算方法(Calculation method of parameters in each zoning)
3.3 各區(qū)參數(shù)計算框圖(Block diagram of parameter calculation in each zoning)
3.4 實驗時間(Experiment time)
3.5 結果驗算(Checking of calculation results)
3.6 本章小結(Summary of this chapter)
4 活塞驅動器分析(Piston driven analysis)
4.1 未破膜單活塞運動分析(Analysis of single-piston motion of unbroken diaphragm)
4.2 破膜后活塞運動分析和活塞質量計算(Piston movement analysis after rupture diaphragm and piston mass calculation)
4.3 本章小結(Summary of this chapter)
5 膨脹管風洞調試(Expansion tube Commissioning)
5.1 氣路控制系統(tǒng)調試(Commissioning of pneumatic control system)
5.2 壓力數(shù)據采集系統(tǒng)調試(Commissioning of pressure data acquisition system)
5.3 光學流場觀測系統(tǒng)調試(Commissioning of optical flow field observation system)
5.4 時間同步控制系統(tǒng)調試(Commissioning of time synchronization control system)
5.5 抽真空系統(tǒng)調試(Commissioning of vacuum system)
5.6 本章小結(Summary of this chapter)
6 結束語(Concluding Remarks)
6.1 本文工作總結(Summary)
6.2 本文主要結論(main conclusion)
6.3 下一步研究建議(Suggestions for further research)
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高超聲速風洞氣動力試驗技術進展[J]. 唐志共,許曉斌,楊彥廣,李緒國,戴金雯,呂治國,賀偉. 航空學報. 2015(01)
[2]卡爾斯潘公司高超聲速脈沖設備建設歷程分析[J]. 呂治國,李國君,趙榮娟,羅義成,孔榮宗,鐘涌,姜華. 實驗流體力學. 2014(05)
[3]日本自由活塞激波風洞HIEST概述[J]. 陳延輝. 飛航導彈. 2014(08)
[4]爆轟驅動高焓激波膨脹管性能研究[J]. 高云亮,趙偉,姜宗林. 力學學報. 2008(04)
[5]10°尖錐標模高超聲速動導數(shù)的實驗測量[J]. 馬家驩,潘文欣,翟曼玲,陳素貞. 空氣動力學學報. 1997(04)
[6]10°尖錐轉捩誘導負荷的實驗研究[J]. 樓洪鈿. 氣動實驗與測量控制. 1996(03)
[7]自由活塞激波風洞[J]. 徐立功. 力學進展. 1992(03)
本文編號:3189375
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