高超声速脉冲风洞目的

进气道的重要作用：

(1)使自由来流以最小的总压损失,通过超声速或亚声速扩压,将速度降低到发动机允许的入口速度；

(2)给发动机提供足够的空气流量,使发动机入口处流场具有较好的均匀性；

(3)进气道的阻力是由作用在进气道内外表面的压力在来流方向上的投影的合力，要使进气道阻力尽可能的小；

(4)提高稳定工作的流场范围,避免出现喘振；

(5)气流具有良好的动态响应能力；

(6)进入发动机的气流湍流度最小；

进气道试验就是为了寻找满足要求的进气道设计,研究进气道和发动机的匹配特性,研究进气道的气体动力学特性,研究合理的内部流道型面。超声速进气道试验一般在常规高超/高超声速风洞、推进风洞和激波风洞进行。

现代高超声速吸气式飞行器的发展,对发动机技术提出了新的挑战,在超燃技术的实用化还未取得突破性进展的时候,实现高超声速飞行还需要依赖于亚燃冲压发动机。超声速进气道是冲压发动机的重要部件之一,进气道的内部流动特性设计的好坏直接影响整个动力装置的总体性能,进气道需要控制发动机入口气流速度,为发动机提供足够的空气流量,提高燃烧室的燃烧效率等。同时考虑到其在高马赫数下长时间工作,必须对进气道的热、压环境进行考察。风洞模拟试验作为一种有效的研究手段,可测量进气道的进气道性能参数,压力、热流载荷分布情况,直接为进气道方案设计提供技术支持,也可为数值模拟提供参考 。

它由驱动段、夹膜段、被驱动段、二道膜、喷管、试验段、真空罐、真空系统和压缩机系统等几个部分组成。

风洞驱动段内径为 150mm，长度为 9. 67m; 被驱动段内径为 155mm，长度17.1m; 型面喷管出口直径为 800mm; 试验段直径为 2m． 试验采用激波风洞运行方式，试验采用高超声速动态试验标准尖锥模型，其几何形状为底部直径 20mm，半锥角 10°的尖锥． 模型由硬质聚氨酯泡沫塑料轻质外壳和高密度钨铈合金配重构成，重心位置通过配重块调节 。2100433B

高超声速风洞 是风洞实验段气流的马赫数M在5～14之间的风洞。

中文名称

高超声速风洞

英文名称

hypersonic wind tunnel

定　　义

风洞实验段气流的马赫数M在5～14之间的风洞。

应用学科

航空科技（一级学科），飞行原理（二级学科）

第1章概论

1.1风洞与风洞试验

1.2常规高超声速风洞与试验

1.3常规高超声速风洞与试验的地位作用

1.4国内外主要常规高超声速风洞

1.4.1国外主要常规高超声速风洞

1.4.2国内主要常规高超声速风洞

1.5常规高超声速风洞及试验技术展望

第2章常规高超声速风洞

2.1工作原理与系统组成

2.1.1工作原理

2.1.2系统组成与布局形式

2.1.3主要性能指标

2.1.4试验能力

2.2分系统与主要部件

2.2.1气源分系统

2.2.2加热器分系统

2.2.3稳定段

2.2.4喷管

2.2.5试验段

2.2.6模型机构

2.2.7排气分系统

2.2.8冷却器

2.2.9运行控制分系统

2.2.10测量分系统

第3章常规高超声速风洞运行与试验测量

3.1风洞运行

3.1.1运行流程

3.1.2运行风险控制

3.2风洞试验测量

3.2.1测量对象与技术要求

3.2.2基本测量方法

3.2.3试验测量流程

3.2.4注意事项

第4章常规高超声速风洞流场校测与标模试验

4.1流场校测

4.1.1校测项目与指标要求

4.1.2校测装置

4.1.3流场校测与数据处理方法

4.2标模试验

4.2.1高超声速标模

4.2.2试验数据处理

4.2.3典型标模测力试验结果

4.2.4标模测力精度要求

第5章高超声速风洞试验技术

5.1常规气动力试验技术

5.1.1试验内容与模拟参数

5.1.2常规测力模型

5.1.3常规测力天平

5.1.4试验方法

5.1.5坐标系、力和力矩系数

5.1.6误差修正

5.1.7常规气动力试验技术发展

5.2铰链力矩试验技术

5.2.1铰链力矩测量方法

5.2.2铰链力矩试验分类

5.2.3铰链力矩天平

5.2.4舵偏角变换方法

5.2.5技术难点与解决措施

5.2.6试验数据处理

5.3通气模型试验技术

5.3.1通气模拟方法

5.3.2通气模型要求

5.3.3试验测量方法

5.3.4数据处理方法

5.4喷流干扰试验技术

5.4.1基本原理

5.4.2喷流模拟方法

5.4.3喷流干扰试验方法

5.4.4喷流干扰试验技术发展

5.5分离模拟试验技术

5.5.1分离模拟试验

5.5.2模拟参数

5.5.3分离试验测试技术

5.5.4试验数据处理方法

5.5.5分离模拟试验技术发展

5.6动导数试验技术

5.6.1模拟相似参数

5.6.2测量原理

5.6.3动导数试验模型

5.6.4动导数试验测量装置

5.6.5动导数试验技术发展

5.7静态压力/载荷分布测量试验技术

5.7.1测量方法

5.7.2模型要求

5.7.3常用测量仪器

5.7.4试验方法

5.7.5数据处理

5.7.6PSP测量技术介绍

5.8脉动压力测量试验技术

5.8.1测量原理与基本要求

5.8.2测量系统

5.8.3脉动压力传感器

5.8.4数据处理

5.8.5试验特殊问题与处理

5.8.6脉动压力测量技术发展

5.9测温/测热试验技术

5.9.1常用测温/测热技术分类

5.9.2测量原理

5.9.3测量系统与传感器标定

5.9.4风洞试验方法

5.9.5测温/测热试验发展探讨

5.10流动显示技术

5.10.1流动显示技术概况

5.10.2流动显示方法分类

5.10.3流动显示技术的应用

5.10.4流动显示技术发展

第6章常规高超声速风洞试验模型与支撑装置设计

6.1试验模型设计

6.1.1基本要求

6.1.2常规测力试验模型设计

6.1.3铰链力矩试验模型设计

6.1.4测压试验模型设计

6.1.5测热试验模型设计

6.1.6喷流试验模型设计

6.1.7动导数试验模型设计

6.2支撑装置设计

6.2.1尾支撑设计

6.2.2腹支撑/背支撑装置设计

6.2.3材料与其他要求

第7章常规高超声速风洞试验流程

7.1试验策划与试验方案设计

7.1.1试验策划

7.1.2试验方案设计

7.1.3试验大纲拟制

7.2风洞试验过程

7.2.1试验准备

7.2.2试验实施

7.3试验数据处理与评估

7.3.1试验数据处理

7.3.2试验数据不确定度评估

7.4试验报告编写

参考文献"

本书是一本介绍常规高超声速风洞及其试验技术的专业书籍 全书共分为7 章主要介绍了常规高超声速风洞原理、分系统组成与技术指标、风洞运行与试验测量、风洞流场校测与标模试验、 风洞试验技术与试验方法、风洞试验模型与试验装置设计以及风洞试验流程等本书以从事常规高超声速风洞设计、试验研究的科技人员和设备运行人员为主要适用对象也可作为从事常规高超声速风洞计算研究的技术人员、技术管理人员和院校空气动力学相关专业的师生的参考用书