激波风洞边界层转捩测量技术及应用

摘要：

高超声速边界层转捩对摩阻、传热等有重要影响.在高超声速飞行器研制中,迫切希望能精确预测和控制边界层转捩.激波风洞作为高超声速气动热环境试验的主要地面模拟设备,是研究高超声速边界层转捩的重要设备.但激波风洞原有测量技术适用于工程型号试验,需要依据高超声速边界层转捩特点进行适应性改造和升级.依据高超声速边界层转捩过程中的热流、压力、密度等物理参数变化,发展了薄膜热流传感器测热技术、温敏热图测量技术、高频脉动压力测量技术、高清晰度纹影显示技术等适用于激波风洞的边界层转捩测量技术.并针对头部钝度0.05 mm的半锥角7°尖锥模型,在中国空气动力研究与发展中心Φ2 m激波风洞(FD-14A)马赫数10、单位雷诺数1.2×107/m的流场条件下开展了边界层转捩试验.采用多种转捩测量技术同时进行测量,获得尖锥模型表面边界层转捩情况、边界层脉动压力频谱特征、边界层内清晰的第2模态波和湍流斑纹影图像,不同测量技术获取的试验结果可相互印证,线性稳定性理论分析结果与试验结果相吻合.

关键词：激波风洞、高超声速边界层、转捩测量技术、高频脉动压力、高清晰度纹影显示、第2模态波、湍流斑

所属期刊栏目：40

分类号：V211(基础理论及试验)

资助基金：国家重点研发计划2016YFA0401201

在线出版日期：2019-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：61-72