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高超声速飞行复现风洞理论与方法
被引量:
16
1
作者
姜宗林
李进平
+2 位作者
胡宗民
刘云峰
俞鸿儒
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第6期1283-1291,共9页
针对高超声速飞行伴随的热化学反应流动,本文回顾了郭永怀先生的科研理念和学科布局,综述了他亲手成立的高温气动团队在高超声速飞行风洞实验模拟理论与方法方面的研究进展.高温气体的迅速产生与迅速应用是一种理想的风洞运行方法,而激...
针对高超声速飞行伴随的热化学反应流动,本文回顾了郭永怀先生的科研理念和学科布局,综述了他亲手成立的高温气动团队在高超声速飞行风洞实验模拟理论与方法方面的研究进展.高温气体的迅速产生与迅速应用是一种理想的风洞运行方法,而激波管就是这样一种实验装备.论文首先介绍了激波管技术的基本理论与方程,指出将其用于高超声速流动实验模拟时所具有的独特优势.然后讨论了应用激波风洞复现需要的高超声速飞行状态的可行性、基本方程和需要解决的关键问题.针对这些关键问题,进一步介绍了如何应用爆轰现象研发激波风洞驱动技术的理论,并给出了基于爆轰驱动方法的技术发展和工程应用验证.最后,论文介绍了爆轰驱动激波风洞的界面匹配条件,该条件奠定了长实验时间激波风洞运行基础,是其他驱动方法尝试解决而没能完全解决的难题.高温气动团队关于高超声速飞行复现风洞的理论与技术研究,实现了郭永怀先生的战略规划,成就了国际领先的高超声速热化学反应流动研究平台.
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关键词
高超声速
激波风洞
复现飞行条件
爆轰驱动
缝合条件
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职称材料
高超声速风洞气动力/热试验数据天地相关性研究进展
被引量:
11
2
作者
罗长童
胡宗民
+1 位作者
刘云峰
姜宗林
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期78-89,共12页
高温真实气体效应、黏性干扰效应和尺度效应等高超声速流动特性突破了实验气体动力学传统的流动相似模拟准则,使得高超声速流动现象超出了经典气体动力学理论能够准确预测的范围。如何利用地面风洞试验数据预测天上的飞行状态,即天地相...
高温真实气体效应、黏性干扰效应和尺度效应等高超声速流动特性突破了实验气体动力学传统的流动相似模拟准则,使得高超声速流动现象超出了经典气体动力学理论能够准确预测的范围。如何利用地面风洞试验数据预测天上的飞行状态,即天地相关性问题,成为制约新型高超声速飞行器研制与发展的关键性科学问题。本文概述了天地相关性的最新研究进展,并重点介绍了多空间相关理论与泛函智能优化关联方法。多空间相关理论认为,从更高维度空间视角看,不同风洞的试验结果都是内在相关的,而飞行试验可视为理想的风洞试验,所以地面风洞试验数据间的关联规律包含了天地相关性问题。泛函智能优化关联方法基于风洞群(能模拟不同参数区段的不同类型风洞)的试验数据,在泛函空间中利用专业化智能学习算法,从高维度的全参数空间出发,进行降维和自适应空间变换,自动推演出不同风洞共同遵守的不变规律,从而实现风洞试验数据的关联。验证实例和应用实践都表明,多空间相关理论与泛函智能优化关联方法是有效的,是高超声速气动力/热天地相关性研究的一个新方向。
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关键词
高超声速
天地相关
智能优化
不变规律
自适应空间变换
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职称材料
高超声速高焓风洞试验技术研究进展
被引量:
28
3
作者
姜宗林
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2019年第3期347-355,共9页
高焓风洞及其试验技术是助力人类进入高超声速飞行时代的基石,近年来取得了长足的进展。本文首先重点介绍了四种典型驱动模式的高焓风洞,即直接加热型高超声速风洞、加热轻气体驱动激波风洞、自由活塞驱动激波风洞和爆轰驱动激波风洞。...
高焓风洞及其试验技术是助力人类进入高超声速飞行时代的基石,近年来取得了长足的进展。本文首先重点介绍了四种典型驱动模式的高焓风洞,即直接加热型高超声速风洞、加热轻气体驱动激波风洞、自由活塞驱动激波风洞和爆轰驱动激波风洞。通过这些代表性风洞的介绍,讨论了相关风洞的理论基础和关键技术及其长处与不足。由于高超声速高焓流动具高温热化学反应特征,风洞试验技术研究还包含着针对高焓特色的测量技术发展。本文介绍了三种主要测量技术:气动热测量技术、气动天平技术和光学测量技术。这些技术是依据常规风洞试验测量需求而研制的,又根据高焓风洞的特点得到了进一步的改进和完善。最后对高超声速高焓风洞试验技术发展做了简单展望。
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关键词
高焓流动
激波风洞
高超声速飞行器
气动力/热特性
测量技术
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职称材料
斜爆轰的多波结构及其稳定性研究进展
被引量:
22
4
作者
滕宏辉
姜宗林
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2020年第1期50-92,共43页
斜爆轰是气相爆轰物理的一个重要研究方向,在航空航天新型动力领域有重要的潜在应用价值.作为激波诱导的高速燃烧,斜爆轰波可以简化为包含能量添加的间断面.然而,斜爆轰流动中往往涉及激波、湍流等多种的流体力学现象,它们和燃烧放热耦...
斜爆轰是气相爆轰物理的一个重要研究方向,在航空航天新型动力领域有重要的潜在应用价值.作为激波诱导的高速燃烧,斜爆轰波可以简化为包含能量添加的间断面.然而,斜爆轰流动中往往涉及激波、湍流等多种的流体力学现象,它们和燃烧放热耦合在一起,导致流动和燃烧机理非常复杂.一方面,斜爆轰波具有的多尺度和非线性的特征,理论研究难以深入;另一方面,爆轰波流场高温、高压、高速的特点,又给实验研究带来了很大的困难.过去20年,主要借助数值方法,研究者对斜爆轰波开展了系统的模拟和分析,在诸多方面取得了明显的进展.本文首先介绍了理想情况下的起爆区波系结构和波面稳定性研究进展;其次着眼于推进系统的问题,关注了非均匀来流效应以及斜爆轰波与稀疏波的作用;最后对未来的研究工作提出一些建议.
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关键词
斜爆轰
激波
爆燃波
起爆
稳定性
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职称材料
题名
高超声速飞行复现风洞理论与方法
被引量:
16
1
作者
姜宗林
李进平
胡宗民
刘云峰
俞鸿儒
机构
中国科学院
力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
中国科学院大学工程科学学院宇航工程科学系
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第6期1283-1291,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(11532014
11727901)
文摘
针对高超声速飞行伴随的热化学反应流动,本文回顾了郭永怀先生的科研理念和学科布局,综述了他亲手成立的高温气动团队在高超声速飞行风洞实验模拟理论与方法方面的研究进展.高温气体的迅速产生与迅速应用是一种理想的风洞运行方法,而激波管就是这样一种实验装备.论文首先介绍了激波管技术的基本理论与方程,指出将其用于高超声速流动实验模拟时所具有的独特优势.然后讨论了应用激波风洞复现需要的高超声速飞行状态的可行性、基本方程和需要解决的关键问题.针对这些关键问题,进一步介绍了如何应用爆轰现象研发激波风洞驱动技术的理论,并给出了基于爆轰驱动方法的技术发展和工程应用验证.最后,论文介绍了爆轰驱动激波风洞的界面匹配条件,该条件奠定了长实验时间激波风洞运行基础,是其他驱动方法尝试解决而没能完全解决的难题.高温气动团队关于高超声速飞行复现风洞的理论与技术研究,实现了郭永怀先生的战略规划,成就了国际领先的高超声速热化学反应流动研究平台.
关键词
高超声速
激波风洞
复现飞行条件
爆轰驱动
缝合条件
Keywords
hypersonic
shock tunnel
duplicating flight conditions
detonation driver
tailored condition
分类号
V211.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
高超声速风洞气动力/热试验数据天地相关性研究进展
被引量:
11
2
作者
罗长童
胡宗民
刘云峰
姜宗林
机构
中国科学院
力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
中国科学院大学工程科学学院宇航工程科学系
出处
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期78-89,共12页
基金
国家自然科学基金(11532014)。
文摘
高温真实气体效应、黏性干扰效应和尺度效应等高超声速流动特性突破了实验气体动力学传统的流动相似模拟准则,使得高超声速流动现象超出了经典气体动力学理论能够准确预测的范围。如何利用地面风洞试验数据预测天上的飞行状态,即天地相关性问题,成为制约新型高超声速飞行器研制与发展的关键性科学问题。本文概述了天地相关性的最新研究进展,并重点介绍了多空间相关理论与泛函智能优化关联方法。多空间相关理论认为,从更高维度空间视角看,不同风洞的试验结果都是内在相关的,而飞行试验可视为理想的风洞试验,所以地面风洞试验数据间的关联规律包含了天地相关性问题。泛函智能优化关联方法基于风洞群(能模拟不同参数区段的不同类型风洞)的试验数据,在泛函空间中利用专业化智能学习算法,从高维度的全参数空间出发,进行降维和自适应空间变换,自动推演出不同风洞共同遵守的不变规律,从而实现风洞试验数据的关联。验证实例和应用实践都表明,多空间相关理论与泛函智能优化关联方法是有效的,是高超声速气动力/热天地相关性研究的一个新方向。
关键词
高超声速
天地相关
智能优化
不变规律
自适应空间变换
Keywords
hypersonic
ground-to-flight correlation
intelligent optimization
invariant law
adaptive space transformation
分类号
O355 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
高超声速高焓风洞试验技术研究进展
被引量:
28
3
作者
姜宗林
机构
中国科学院
力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
中国科学院大学工程科学学院宇航工程科学系
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2019年第3期347-355,共9页
基金
国家自然科学基金(11532014,11727901)
文摘
高焓风洞及其试验技术是助力人类进入高超声速飞行时代的基石,近年来取得了长足的进展。本文首先重点介绍了四种典型驱动模式的高焓风洞,即直接加热型高超声速风洞、加热轻气体驱动激波风洞、自由活塞驱动激波风洞和爆轰驱动激波风洞。通过这些代表性风洞的介绍,讨论了相关风洞的理论基础和关键技术及其长处与不足。由于高超声速高焓流动具高温热化学反应特征,风洞试验技术研究还包含着针对高焓特色的测量技术发展。本文介绍了三种主要测量技术:气动热测量技术、气动天平技术和光学测量技术。这些技术是依据常规风洞试验测量需求而研制的,又根据高焓风洞的特点得到了进一步的改进和完善。最后对高超声速高焓风洞试验技术发展做了简单展望。
关键词
高焓流动
激波风洞
高超声速飞行器
气动力/热特性
测量技术
Keywords
high-enthalpy flow
shock tunnel
hypersonic vehicle
aerodynamic forces/heat flux
measuring techniques
分类号
V211.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
斜爆轰的多波结构及其稳定性研究进展
被引量:
22
4
作者
滕宏辉
姜宗林
机构
北京理工
大学
宇航
学院
中国科学院
力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
中国科学院大学工程科学学院宇航工程科学系
出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2020年第1期50-92,共43页
基金
国家自然科学基金资助项目(11822202,91641130)
文摘
斜爆轰是气相爆轰物理的一个重要研究方向,在航空航天新型动力领域有重要的潜在应用价值.作为激波诱导的高速燃烧,斜爆轰波可以简化为包含能量添加的间断面.然而,斜爆轰流动中往往涉及激波、湍流等多种的流体力学现象,它们和燃烧放热耦合在一起,导致流动和燃烧机理非常复杂.一方面,斜爆轰波具有的多尺度和非线性的特征,理论研究难以深入;另一方面,爆轰波流场高温、高压、高速的特点,又给实验研究带来了很大的困难.过去20年,主要借助数值方法,研究者对斜爆轰波开展了系统的模拟和分析,在诸多方面取得了明显的进展.本文首先介绍了理想情况下的起爆区波系结构和波面稳定性研究进展;其次着眼于推进系统的问题,关注了非均匀来流效应以及斜爆轰波与稀疏波的作用;最后对未来的研究工作提出一些建议.
关键词
斜爆轰
激波
爆燃波
起爆
稳定性
Keywords
oblique detonation
shock
deflagration
initiation
stability
分类号
O381 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高超声速飞行复现风洞理论与方法
姜宗林
李进平
胡宗民
刘云峰
俞鸿儒
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
16
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职称材料
2
高超声速风洞气动力/热试验数据天地相关性研究进展
罗长童
胡宗民
刘云峰
姜宗林
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高超声速高焓风洞试验技术研究进展
姜宗林
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2019
28
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
斜爆轰的多波结构及其稳定性研究进展
滕宏辉
姜宗林
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2020
22
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职称材料
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