一种高焓超声速风洞气流生成方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种高焓超声速风洞气流生成方法，包括：获取实验气体，并将所述实验气体加热至预设温度；确定高超声速设备实验要求的目标温度和目标压力；将加热至目标温度的实验气体冲入绝热容器后，进行绝热压缩达到目标温度和目标压力；将达到目标温度和目标压力的实验气体排入气体收集器；通过活塞的持续充气、压缩、排气的循环工作过程，以及多组活塞的配合使所述气体收集器内的压力和温度达到稳定状态，作为风洞的持续高温高压气源。该方案通过活塞压缩的方式提高气体压力，从而获得高温和高压气体，通过压缩做功的方式提高气体的总焓值。该方法可以根据需求的参数设计加热温度和压力来满足风洞对温度和压力的同时需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高焓超声速风洞气流生成方法
本专利技术实施例涉及一种高焓超声速风洞气流生成方法。
技术介绍
目前能够模拟真实飞行状态的高超声速地面模拟设备中主要是以脉冲式和暂冲式两种。脉冲式风洞的加热方式主要通过激波加压加热，原理是通过高压气体在破膜瞬间产生的激波来加热工作介质。高压气体的产生有活塞压缩、爆轰等方法。其作用时间短，实验时间受到实验工质的总量限制，一般在微秒到毫秒量级，很难超过秒量级。另一种暂冲式主要以燃烧加热和蓄热加热为主，时间从几秒到几百秒，燃烧方式设备的运行时间理论上可以无限长，只要供气可以连续；而蓄热方式受蓄能体容积的限制，也就是总蓄热能量的限制。但总的来讲，总温2100K以下适合燃烧和蓄热加热方式，即可获得较长的实验时间。总温2100K以上，燃烧和蓄热方式虽然也能达到，但是系统设计和运行极为复杂。对于吸气式推进系统燃烧的研究，由于需要模拟燃烧过程，因此除了要模拟雷诺数、马赫数和普朗特数以外，温度需要一致而且来流组分最好是纯空气。另外设备运行时间不能太短，主要是温度边界层的建立需要的时间尺度较长，一般是几秒到几十秒量级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高焓超声速风洞气流生成方法，其特征在于，包括：/n获取实验气体，并将所述实验气体加热至预设温度；/n确定高超声速设备实验要求的目标温度和目标压力；/n将加热至预设温度的实验气体充入绝热容器后，进行绝热压缩达到所述目标温度和所述目标压力；/n将达到目标温度和目标压力的实验气体排入气体收集器；/n通过活塞的持续充气、压缩、排气的循环工作过程，以及多组活塞的配合使所述气体收集器内的压力和温度达到稳定状态，作为风洞的持续高温高压气源。/n

【技术特征摘要】
1.一种高焓超声速风洞气流生成方法，其特征在于，包括：
获取实验气体，并将所述实验气体加热至预设温度；
确定高超声速设备实验要求的目标温度和目标压力；
将加热至预设温度的实验气体充入绝热容器后，进行绝热压缩达到所述目标温度和所述目标压力；
将达到目标温度和目标压力的实验气体排入气体收集器；
通过活塞的持续充气、压缩、排气的循环工作过程，以及多组活塞的配合使所述气体收集器内的压力和温度达到稳定状态，作为风洞的持续高温高压气源。


2.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾洪斌，张新宇，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11