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火箭基组合循环发动机引射过程准一维分析方法研究
被引量:
2
1
作者
陈军
白菡尘
万冰
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期48-56,共9页
为提高引射分析模型精度,从引射过程的物理机制出发,以速度差异导致的质量交换作为一、二次流掺混过程的控制因素,以一次流动量覆盖整个法向截面时的参数剖面计算引射效果,建立了引射过程分析方法,并采用数值模拟和试验结果对方法进行...
为提高引射分析模型精度,从引射过程的物理机制出发,以速度差异导致的质量交换作为一、二次流掺混过程的控制因素,以一次流动量覆盖整个法向截面时的参数剖面计算引射效果,建立了引射过程分析方法,并采用数值模拟和试验结果对方法进行了验证。结果表明:一、二次流掺混过程的计算模型能反映法向截面上参数的变化趋势;当一次流处于过膨胀状态和轻度欠膨胀状态时,本方法计算的引射系数偏差在4.56%以内;当一次流处于严重欠膨胀状态时,在利用特征线法对截面静压进行校正以后,偏差在6%以内;以上精度均优于传统的Fabri模型。本方法还能准确地获得引射系统的临界背压,因此更适用于RBCC发动机这种有背压的应用场景。
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关键词
火箭基组合循坏发动机
引射流动
准一维方法
验证
引射比
临界背压
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职称材料
稳态引射过程自维持临界截面研究
被引量:
3
2
作者
陈军
白菡尘
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期69-78,共10页
为了进一步完善引射理论,从引射系统性能受背压影响的规律出发,提出了引射过程自维持临界截面的概念,以之来定义一次流动量抵达壁面或者边界层的流场法向截面,并利用背压影响的数值模拟结果给予了证实。在此基础上,将控制引射流量的机...
为了进一步完善引射理论,从引射系统性能受背压影响的规律出发,提出了引射过程自维持临界截面的概念,以之来定义一次流动量抵达壁面或者边界层的流场法向截面,并利用背压影响的数值模拟结果给予了证实。在此基础上,将控制引射流量的机制划分为第一临界机制、第三临界机制、背压影响机制和自维持临界截面控制机制,自维持临界截面控制机制下拥有最大的引射比。当扰动区域及其影响区域仅处于自维持截面的下游时,引射比不会发生变化;当扰动及其影响区域处于自维持截面的上游时,引射过程受到影响,引射比发生变化。
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关键词
引射器
自维持
临界截面
流量控制机制
引射比
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职称材料
RBCC引射模态气流抵抗反压能力受掺混程度影响研究
被引量:
2
3
作者
陈军
白菡尘
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期32-40,共9页
为了获得气流的掺混效果与引射过程总体性能的关系,研究了轴对称引射流场中圆形和环形喷管的掺混程度及其对引射比和气流抵抗反压能力的影响。以一次流动量覆盖整个横截面位置为分界截面,将引射流场中的掺混分为上游掺混和下游掺混两个...
为了获得气流的掺混效果与引射过程总体性能的关系,研究了轴对称引射流场中圆形和环形喷管的掺混程度及其对引射比和气流抵抗反压能力的影响。以一次流动量覆盖整个横截面位置为分界截面,将引射流场中的掺混分为上游掺混和下游掺混两个过程。研究表明,气流的引射效果以及抵抗反压能力几乎不受下游掺混过程掺混程度影响,而是由分界截面的掺混程度决定。上游掺混过程决定了分界截面的掺混程度,对引射过程的引射比以及抵抗反压能力有明显影响,分界截面位置的掺混程度越高,被引射的二次流流量越大,抵抗反压能力越弱。对于RBCC发动机引射模态,引射比和抵抗反压能力指标相互矛盾,不应以引射比为唯一目标。
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关键词
火箭基组合循环发动机
引射
掺混
二次流
引射比
反压
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职称材料
燃烧加热类高超声速高温风洞流场校测与评估
被引量:
1
4
作者
伍军
李向东
+2 位作者
蒲旭阳
毛雄兵
青龙
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期363-369,共7页
为建立统一的燃烧加热类高超声速高温风洞流场品质评价标准,针对国内6座不同喷管出口直径的典型燃烧加热类高超声速高温风洞,从统一的皮托压探针、总温探针和流场校测排架设计出发,分别研制了流场校测装置,完成了典型试验状态的流场校...
为建立统一的燃烧加热类高超声速高温风洞流场品质评价标准,针对国内6座不同喷管出口直径的典型燃烧加热类高超声速高温风洞,从统一的皮托压探针、总温探针和流场校测排架设计出发,分别研制了流场校测装置,完成了典型试验状态的流场校测试验。根据相同的数据处理和分析方法得到了相关风洞喷管出口截面的速度场、温度场及均匀区信息。在马赫数4.5~6.0试验状态下,6座风洞速度场均匀区直径分别对应喷管出口直径的73.3%,76.5%,75.0%,80.0%,74.7%,83.3%。相应均匀区内马赫数标准偏差与平均马赫数的比值均小于2%,总温标准偏差与平均总温的比值均小于5%。各风洞的流场校测结果,体现了国内同类型风洞流场品质水平,可以作为当前燃烧加热类高超声速高温风洞流场品质评价的参考。
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关键词
高超声速
高温
风洞
流场校测
均匀区
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职称材料
双垂直楔交叉激波与转捩边界层干扰
5
作者
易淼荣
张若凌
+3 位作者
岳茂雄
李莉
任虎
赵慧勇
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期17-28,共12页
针对超声速双垂直楔构型产生的交叉激波与转捩边界层干扰现象,结合风洞试验与数值模拟进行了深入研究。试验在中国空气动力研究与发展中心Φ600 mm脉冲燃烧风洞中开展,来流马赫数3.0,单位雷诺数2.1×10^(6)m^(-1),获得了流场纹影、...
针对超声速双垂直楔构型产生的交叉激波与转捩边界层干扰现象,结合风洞试验与数值模拟进行了深入研究。试验在中国空气动力研究与发展中心Φ600 mm脉冲燃烧风洞中开展,来流马赫数3.0,单位雷诺数2.1×10^(6)m^(-1),获得了流场纹影、壁面压力和壁面热流。结果表明:受交叉激波逆压梯度作用,层流边界层在激波交汇附近分离,并在干扰区迅速转捩;在上游安装斜坡型涡流发生器或粗糙带,诱导边界层在干扰前转捩为湍流,分离区被有效抑制,干扰区热流明显下降(热流峰值下降超过25%)。数值模拟和风洞试验得到的激波结构、壁面压力吻合良好,但壁面热流计算值明显大于试验值。对比转捩模型和湍流模型计算结果发现:明显偏高的湍流黏性系数是RANS方法在非分离区过高预测干扰区热流的主要原因。
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关键词
交叉激波
激波边界层干扰
湍流
转捩
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职称材料
支板式RBCC零速与非零速条件引射特性分析
6
作者
万冰
陈军
白菡尘
《火箭推进》
CAS
2022年第6期74-84,共11页
为获得来流速度条件对RBCC发动机引射特性的影响,采用数值模拟方法研究了支板式RBCC构型在亚声速范围的引射流场特性。结果表明:有/无速度条件的引射过程均存在两个阶段,即反压影响阶段和自维持阶段,在自维持阶段,内流道存在全为超声速...
为获得来流速度条件对RBCC发动机引射特性的影响,采用数值模拟方法研究了支板式RBCC构型在亚声速范围的引射流场特性。结果表明:有/无速度条件的引射过程均存在两个阶段,即反压影响阶段和自维持阶段,在自维持阶段,内流道存在全为超声速的截面,环境压力不会对二次流流量产生影响;当处于反压影响阶段,由于环境压力不同,不同速度条件的内流场存在差异,二次流流量也存在差别,随马赫数增加,RBCC所引射的空气流量增加;当处于自维持阶段时,不同速度条件的内流场十分相似,二次流流量也基本相同,说明二次流总温、总压相同时,马赫数对引射过程没有影响,有速度条件的引射过程可以等效为相同总温、总压的零速引射过程,这为有速度条件的二次流流量评估以及试验来流参数配置提供了便利。
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关键词
RBCC
引射
流场演化
速度条件
流量控制机制
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职称材料
题名
火箭基组合循环发动机引射过程准一维分析方法研究
被引量:
2
1
作者
陈军
白菡尘
万冰
机构
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期48-56,共9页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(11702309)
高超声速冲压发动机技术重点实验室基金(STS/MY-ZY-2017-002)。
文摘
为提高引射分析模型精度,从引射过程的物理机制出发,以速度差异导致的质量交换作为一、二次流掺混过程的控制因素,以一次流动量覆盖整个法向截面时的参数剖面计算引射效果,建立了引射过程分析方法,并采用数值模拟和试验结果对方法进行了验证。结果表明:一、二次流掺混过程的计算模型能反映法向截面上参数的变化趋势;当一次流处于过膨胀状态和轻度欠膨胀状态时,本方法计算的引射系数偏差在4.56%以内;当一次流处于严重欠膨胀状态时,在利用特征线法对截面静压进行校正以后,偏差在6%以内;以上精度均优于传统的Fabri模型。本方法还能准确地获得引射系统的临界背压,因此更适用于RBCC发动机这种有背压的应用场景。
关键词
火箭基组合循坏发动机
引射流动
准一维方法
验证
引射比
临界背压
Keywords
RBCC engine
Ejecting flow
Quasi-one-dimensional method
Verification
Entrainment ratio
Critical back pressure
分类号
V235.21 [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
稳态引射过程自维持临界截面研究
被引量:
3
2
作者
陈军
白菡尘
机构
中国空气动力研究与发展中心
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期69-78,共10页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(11702309)
高超声速冲压发动机技术重点实验室基金(STS/MY-ZY-2017-002)。
文摘
为了进一步完善引射理论,从引射系统性能受背压影响的规律出发,提出了引射过程自维持临界截面的概念,以之来定义一次流动量抵达壁面或者边界层的流场法向截面,并利用背压影响的数值模拟结果给予了证实。在此基础上,将控制引射流量的机制划分为第一临界机制、第三临界机制、背压影响机制和自维持临界截面控制机制,自维持临界截面控制机制下拥有最大的引射比。当扰动区域及其影响区域仅处于自维持截面的下游时,引射比不会发生变化;当扰动及其影响区域处于自维持截面的上游时,引射过程受到影响,引射比发生变化。
关键词
引射器
自维持
临界截面
流量控制机制
引射比
Keywords
Ejector
Self-sustaining
Critical section
Mass flow rate control mechanism
Entrainment ratio
分类号
V235.21 [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
RBCC引射模态气流抵抗反压能力受掺混程度影响研究
被引量:
2
3
作者
陈军
白菡尘
机构
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期32-40,共9页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(11702309)
高超声速冲压发动机技术重点实验室基金(STS/MY-ZY-2017-002)。
文摘
为了获得气流的掺混效果与引射过程总体性能的关系,研究了轴对称引射流场中圆形和环形喷管的掺混程度及其对引射比和气流抵抗反压能力的影响。以一次流动量覆盖整个横截面位置为分界截面,将引射流场中的掺混分为上游掺混和下游掺混两个过程。研究表明,气流的引射效果以及抵抗反压能力几乎不受下游掺混过程掺混程度影响,而是由分界截面的掺混程度决定。上游掺混过程决定了分界截面的掺混程度,对引射过程的引射比以及抵抗反压能力有明显影响,分界截面位置的掺混程度越高,被引射的二次流流量越大,抵抗反压能力越弱。对于RBCC发动机引射模态,引射比和抵抗反压能力指标相互矛盾,不应以引射比为唯一目标。
关键词
火箭基组合循环发动机
引射
掺混
二次流
引射比
反压
Keywords
Rocket based combined cycle engine
Ejection
Mixing
Secondary flow
Entrainment ratio
Back pressure
分类号
V235.21 [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
燃烧加热类高超声速高温风洞流场校测与评估
被引量:
1
4
作者
伍军
李向东
蒲旭阳
毛雄兵
青龙
机构
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期363-369,共7页
文摘
为建立统一的燃烧加热类高超声速高温风洞流场品质评价标准,针对国内6座不同喷管出口直径的典型燃烧加热类高超声速高温风洞,从统一的皮托压探针、总温探针和流场校测排架设计出发,分别研制了流场校测装置,完成了典型试验状态的流场校测试验。根据相同的数据处理和分析方法得到了相关风洞喷管出口截面的速度场、温度场及均匀区信息。在马赫数4.5~6.0试验状态下,6座风洞速度场均匀区直径分别对应喷管出口直径的73.3%,76.5%,75.0%,80.0%,74.7%,83.3%。相应均匀区内马赫数标准偏差与平均马赫数的比值均小于2%,总温标准偏差与平均总温的比值均小于5%。各风洞的流场校测结果,体现了国内同类型风洞流场品质水平,可以作为当前燃烧加热类高超声速高温风洞流场品质评价的参考。
关键词
高超声速
高温
风洞
流场校测
均匀区
Keywords
Hypersonic
High-temperature
Wind tunnel
Calibration of flow field
Uniform region
分类号
V211.71 [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
双垂直楔交叉激波与转捩边界层干扰
5
作者
易淼荣
张若凌
岳茂雄
李莉
任虎
赵慧勇
机构
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室
出处
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期17-28,共12页
基金
国家自然科学基金项目(12002362)。
文摘
针对超声速双垂直楔构型产生的交叉激波与转捩边界层干扰现象,结合风洞试验与数值模拟进行了深入研究。试验在中国空气动力研究与发展中心Φ600 mm脉冲燃烧风洞中开展,来流马赫数3.0,单位雷诺数2.1×10^(6)m^(-1),获得了流场纹影、壁面压力和壁面热流。结果表明:受交叉激波逆压梯度作用,层流边界层在激波交汇附近分离,并在干扰区迅速转捩;在上游安装斜坡型涡流发生器或粗糙带,诱导边界层在干扰前转捩为湍流,分离区被有效抑制,干扰区热流明显下降(热流峰值下降超过25%)。数值模拟和风洞试验得到的激波结构、壁面压力吻合良好,但壁面热流计算值明显大于试验值。对比转捩模型和湍流模型计算结果发现:明显偏高的湍流黏性系数是RANS方法在非分离区过高预测干扰区热流的主要原因。
关键词
交叉激波
激波边界层干扰
湍流
转捩
Keywords
crossing shock waves
shock waves/boundary layer interaction
turbulence
transition
分类号
V211.73 [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
支板式RBCC零速与非零速条件引射特性分析
6
作者
万冰
陈军
白菡尘
机构
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室
出处
《火箭推进》
CAS
2022年第6期74-84,共11页
基金
国家重点实验室基金(STS/MY-ZY-2020-004)。
文摘
为获得来流速度条件对RBCC发动机引射特性的影响,采用数值模拟方法研究了支板式RBCC构型在亚声速范围的引射流场特性。结果表明:有/无速度条件的引射过程均存在两个阶段,即反压影响阶段和自维持阶段,在自维持阶段,内流道存在全为超声速的截面,环境压力不会对二次流流量产生影响;当处于反压影响阶段,由于环境压力不同,不同速度条件的内流场存在差异,二次流流量也存在差别,随马赫数增加,RBCC所引射的空气流量增加;当处于自维持阶段时,不同速度条件的内流场十分相似,二次流流量也基本相同,说明二次流总温、总压相同时,马赫数对引射过程没有影响,有速度条件的引射过程可以等效为相同总温、总压的零速引射过程,这为有速度条件的二次流流量评估以及试验来流参数配置提供了便利。
关键词
RBCC
引射
流场演化
速度条件
流量控制机制
Keywords
RBCC
ejection process
flow structure evolvement
speed condition
mass flow rate control mechanism
分类号
V235.21 [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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
火箭基组合循环发动机引射过程准一维分析方法研究
陈军
白菡尘
万冰
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
2
稳态引射过程自维持临界截面研究
陈军
白菡尘
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
3
RBCC引射模态气流抵抗反压能力受掺混程度影响研究
陈军
白菡尘
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
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职称材料
4
燃烧加热类高超声速高温风洞流场校测与评估
伍军
李向东
蒲旭阳
毛雄兵
青龙
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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下载PDF
职称材料
5
双垂直楔交叉激波与转捩边界层干扰
易淼荣
张若凌
岳茂雄
李莉
任虎
赵慧勇
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
6
支板式RBCC零速与非零速条件引射特性分析
万冰
陈军
白菡尘
《火箭推进》
CAS
2022
0
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职称材料
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