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高超聲速對流環(huán)境下冷點效應對圓箔式熱流傳感器測熱特性的影響研究
李宇; 朱廣生; 聶春生; 檀妹靜; 陳偉華; 曹占偉 中國運載火箭技術研究院空間物理重點實驗室; 北京100076; 中國運載火箭技術研究院; 北京100076
關鍵詞：高超聲速 對流 熱流傳感器 冷點效應 數(shù)值模擬
摘要：在高超聲速對流環(huán)境測量氣動加熱時,圓箔式熱流傳感器表面溫度往往低于被測物體表面溫度,這種表面溫度的不連續(xù)會影響邊界層流動,使熱流測量結果產(chǎn)生偏差。針對高超聲速對流條件下的鈍頭-平板模型,采用數(shù)值模擬方法研究了傳感器表面局部低溫引起的“冷點效應”形成機理以及對表面熱流的影響。結果表明:被測物體表面壁焓Hw與恢復焓Hre的比值Hw/Hre越高,“冷點效應”越明顯;傳感器表面溫度Tw2與被測物體表面溫度Tw1的比值Tw2/Tw1越小,“冷點效應”越明顯;來流雷諾數(shù)Re對“冷點效應”影響較小。在馬赫數(shù)Ma=18的來流條件下,研究分析了冷點效應對傳感器測量結果的影響,結果表明:冷點效應使測量結果偏高1.25倍,復現(xiàn)了熱流預示結果與試驗結果的差異。
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