【技术实现步骤摘要】
电弧加热试验混合试验介质焓值确定方法
[0001]本专利技术涉及电弧加热设备地面试验气流参数测量,用于叠片电弧加热器混合试验介质的气流焓值测量,属于飞行器地面气动热试验研究领域。
技术介绍
[0002]电弧加热设备通过电弧加热空气介质的方式获得高温气流,可以模拟飞行器再入的气动热环境,是开展防热材料筛选和考核的首选地面试验模拟环境。目前主要的电弧加热设备包括管式、分段、交流、叠片等多种形式,其中叠片电弧加热因其可以同时模拟高焓和高压热环境,是新型高超声速飞行器进行热防护地面试验的重要设备,其中以美国NASAAmes研究中心的60MW IHF叠片加热设备和中国航天空气动力技术研究院FD
‑
17 50MW叠片电弧风洞为代表。叠片电弧加热器通过氩气介质起弧,同时为了减少电极烧蚀,提高设备运行安全性,试验过程中一般在电极片间通入氩气保护气,隔绝电极表面与空气介质的接触,由于氩气介质为惰性气体介质,其与铜电极不发生反应,铜电极表面的氧化烧蚀大大降低,从而满足千秒量级的电弧加热试验,满足飞行器对于飞行弹道全轨道的模拟。但是少量氩气的通入,与主气流空气介质进行混合,对电弧加热器试验气流的焓值确定提出了新的问题。由于现有主流的气流焓值确定方法
‑
平衡声速法,该方法是针对纯空气介质的焓值测定方法,对于上述带氩气保护气的混合试验介质的气流焓值,需要进一步发展相应的焓值确定方法。
技术实现思路
[0003]本专利技术的技术解决问题:提出了电弧加热试验混合试验介质焓值确定方法,基于冷热气分 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.电弧加热试验混合试验介质焓值确定方法,其特征在于包括以下步骤;(1)、输入电弧加热试验实际测量的参数:混合室热气压P
热
,混合室冷气压P
冷
,氩气质量流量混合室内除氩气外另外一种气体,记为气体B质量流量(2)、根据所述的质量流量对混合室冷气压P
冷
进行分配,获得气体B和氩气的冷气压分压P
冷1
、P
冷2
;(3)、假定氩气的热气压分压初始值P
热1_0
=P
冷1
,获得气体B的初始热气压P1=P
热
‑
P
冷1
;(4)、基于气体B热气压P1和冷气压P
冷2
,利用冷热气流量守恒,获得气流温度初始值T
热1
;(5)、根据T
热1
获得氩气的热气压P
热1_N
(N≥2),获得气体B热气压P
N
=P 热
‑
P
热1_N
,进一步联合气体B冷气压P
冷2
,获得气流温度T
热N
;(6)、判断T
热N
是否收敛,若收敛气流最终温度T=T
热N
;否则进行迭代计算,根据T
热N
获得氩气的热气压P
热1_N+1
,获得气体B热气压P
N+1
=P
热
‑
P
热1_N+1
,进一步联合气体B冷气压P
冷2
,获得气流温度T
热N+1
,直至T
热N+1
收敛,气流最终温度T=T
热N+1
;(7)、依据获得的气流温度T,分别获得氩气的焓值H1和气体B的焓值H2;(8)、依据氩气的焓值H...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾徽,
申请(专利权)人:中国航天空气动力技术研究院,
类型:发明
国别省市:
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