光學窗口氣動加熱與結構耦合分析
發(fā)布時間:2024-02-03 23:53
隨著導彈飛行速度的不斷升高,防空導彈的性能也逐漸增強,對于制導精度要求也越來越高。紅外成像制導已經成為現代防空武器的必然趨勢。隨著飛行速度的不斷提升,氣動光學效應對制導精度的影響問題也隨之產生。氣動光學效應主要包括:側窗外非均一流場對光傳輸的影響、窗口與高溫激波層熱輻射效應,光學窗口熱效應。氣動光學效應已經成為制約高速導彈制導精度的關鍵因素,研究氣動光學效應的規(guī)律,將有利于對氣動光學效應導致的制導偏差的校正,提高高速導彈的制導精度以及抗干擾能力。 本文就氣動光學效應對光學側窗的熱結構影響展開分析。利用Fortran編制的有限體積輻射傳輸計算程序與APDL的混合編程計算側窗的導熱輻射耦合問題。最終得到側窗介質內的輻射傳輸對于側窗溫度場的影響規(guī)律。在此基礎上,編制針對不同形狀側窗熱結構耦合分析軟件,對氣動環(huán)境下復雜的熱力邊界條件作用下側窗進行熱結構耦合分析。實現對各種不同邊界條件下側窗溫度場及應力應變場的求解。根據求出的結果利用熱光效應求出了介質內部折射率的變化規(guī)律。此外,本文分析了整流罩在復雜邊界條件下的溫度響應,并且利用反向蒙特卡洛法分析了整流罩溫度場對于探測器探測能量的影響規(guī)律。在上...
【文章頁數】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文編號:3894849
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【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1紅外成像制導導彈
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文制導技術。由此可見,高速導彈上安裝紅外成像制導系統(tǒng)已經成為現代防空的必然趨勢。研究紅外成像制導的關鍵技術包括:高速導彈對紅外成像制導的性能要求、高速導彈對紅外制導技術的影響及改善、高速導彈與紅外成像系統(tǒng)的一體化設計等[4]。
圖1-2氣動光學效應示意圖
超聲速飛行器在大氣層中飛行時,激波層內的高溫流體以及生很強的紅外輻射,對探測器形成輻射干擾,甚至有可能使不能探測到目標信號。過激波層的光線到達側窗后,經側窗折射最終到達探測器。紅外側窗高速摩擦,使得大量動能轉變?yōu)闊崮,對紅外側窗溫度急劇升高,側窗的熱變形和熱應力都很大。窗口溫度升....
圖2-1直角坐標系下的控制體
(a)控制體各表面積分點(b)控制體各表面面積及外法線方向圖2-1直角坐標系下的控制體假設對于每個控制體,在立體角mΩ方向上的輻射強度相等,都用位于控節(jié)點處的值表示,則式(2-4)的積分表達式右側可以表示為:()()()()()mmpms,mm....
圖2-3邊界層示意圖
項大小重要性的無量綱數為?颂財:2puEccT∞=流速,pc為定壓比熱。散項與對流項的數量級相差不多時,高速流EcPr~O(1)數。的對流換熱,由于邊界層的存在,當流體在物體表面流動。第一個層次是物體內部的熱量通過熱傳導熱量通過緊貼物體表面的邊界層向外進行熱熱對流與....
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