高超聲速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)與測(cè)量

目錄
叢書序
前言
第1章高超聲速飛行的氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)需求1
1.1高超聲速流動(dòng)的典型特點(diǎn)及對(duì)飛行器的影響4
1.2高超聲速氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)需求8
參考文獻(xiàn)13
第2章高超聲速風(fēng)洞的特點(diǎn)和種類15
2.1高超聲速地面實(shí)驗(yàn)面臨的挑戰(zhàn)15
2.1.1高超聲速氣動(dòng)地面實(shí)驗(yàn)的困難15
2.1.2高超聲速地面實(shí)驗(yàn)?zāi)M的差距18
2.2高超聲速風(fēng)洞的種類19
2.3高超聲速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類別23
參考文獻(xiàn)24
第3章常規(guī)高超聲速風(fēng)洞25
3.1常規(guī)高超聲速風(fēng)洞種類和構(gòu)成26
3.1.1常規(guī)高超聲速風(fēng)洞種類26
3.1.2常規(guī)高超聲速風(fēng)洞結(jié)構(gòu)27
3.2實(shí)驗(yàn)氣體的凝結(jié)和加熱器33
3.2.1凝結(jié)的產(chǎn)生33
3.2.2加熱溫度的確定35
3.2.3典型加熱器36
3.3高超聲速噴管43
3.3.1型線設(shè)計(jì)44
3.3.2喉道防熱技術(shù)50
3.3.3拓寬?cǎi)R赫數(shù)范圍的更換喉道措施51
3.4擴(kuò)壓段與引射器53
3.4.1擴(kuò)壓段53
3.4.2引射器55
參考文獻(xiàn)58
第4章激波風(fēng)洞60
4.1激波風(fēng)洞的基本原理和結(jié)構(gòu)61
4.1.1激波風(fēng)洞的基本原理及參數(shù)計(jì)算62
4.1.2激波風(fēng)洞的運(yùn)行64
4.1.3入射激波馬赫數(shù)提高后對(duì)流動(dòng)的影響72
4.1.4炮風(fēng)洞74
4.2提高激波風(fēng)洞驅(qū)動(dòng)能力的方法78
4.3直接加熱輕氣體驅(qū)動(dòng)激波風(fēng)洞82
4.4爆轟驅(qū)動(dòng)激波風(fēng)洞84
4.4.1爆轟過程的基本原理84
4.4.2爆轟驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行方式87
4.5自由活塞激波風(fēng)洞92
4.5.1活塞運(yùn)動(dòng)93
4.5.2調(diào)諧操作95
4.5.3壓縮比和定壓驅(qū)動(dòng)時(shí)間96
4.5.4自由活塞激波風(fēng)洞的結(jié)構(gòu)98
4.6膨脹管與膨脹風(fēng)洞102
4.6.1膨脹管的基本原理103
4.6.2膨脹風(fēng)洞107
參考文獻(xiàn)108
第5章高超聲速特種風(fēng)洞和設(shè)施113
5.1重活塞壓縮類高超聲速風(fēng)洞113
5.1.1長(zhǎng)射型重活塞炮風(fēng)洞113
5.1.2多級(jí)壓縮重活塞風(fēng)洞116
5.2壓力平衡驅(qū)動(dòng)的高雷諾數(shù)高超聲速風(fēng)洞118
5.3路德維希管（Ludwig tube）高超聲速風(fēng)洞121
5.4靜風(fēng)洞123
5.5低密度風(fēng)洞129
5.6燃燒加熱風(fēng)洞131
5.6.1燃?xì)饬髟O(shè)備131
5.6.2燃燒加熱風(fēng)洞133
5.6.3燃燒加熱方式對(duì)超燃流場(chǎng)特性的影響135
5.7電弧加熱氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備136
5.8高超聲速彈道靶140
5.9高速火箭橇144
參考文獻(xiàn)147
第6章高超聲速風(fēng)洞氣流參數(shù)測(cè)量150
6.1高超聲速風(fēng)洞氣流參數(shù)測(cè)量理論與方法150
6.2常規(guī)高超聲速風(fēng)洞氣流參數(shù)測(cè)量153
6.2.1壓力測(cè)量153
6.2.2溫度測(cè)量155
6.2.3流場(chǎng)馬赫數(shù)校測(cè)157
6.2.4氣流偏角測(cè)量159
6.3脈沖風(fēng)洞氣流參數(shù)測(cè)量161
6.3.1總壓測(cè)量161
6.3.2激波管激波速度測(cè)量及總溫測(cè)量162
6.3.3實(shí)驗(yàn)段參數(shù)測(cè)量163
6.4高超聲速風(fēng)洞流場(chǎng)品質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響165
參考文獻(xiàn)166
第7章高超聲速風(fēng)洞氣動(dòng)力測(cè)量技術(shù)168
7.1高超聲速風(fēng)洞測(cè)力實(shí)驗(yàn)169
7.1.1高超聲速風(fēng)洞測(cè)力實(shí)驗(yàn)種類169
7.1.2高超聲速風(fēng)洞測(cè)力實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題171
7.1.3高超聲速風(fēng)洞測(cè)力實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展方向173
7.2高超聲速風(fēng)洞天平174
7.2.1設(shè)計(jì)要求174
7.2.2結(jié)構(gòu)形式176
7.3天平防熱技術(shù)183
7.4動(dòng)態(tài)干擾解決方案185
7.4.1高剛度應(yīng)變天平技術(shù)186
7.4.2壓電天平技術(shù)188
7.4.3慣性補(bǔ)償技術(shù)189
7.5摩阻測(cè)量192
7.5.1摩阻天平測(cè)量192
7.5.2液晶涂層摩阻測(cè)量194
7.6模型表面壓力測(cè)量199
7.6.1常規(guī)高超聲速風(fēng)洞模型表面壓力測(cè)量199
7.6.2脈沖風(fēng)洞模型表面壓力測(cè)量201
7.6.3壓敏漆測(cè)量技術(shù)202
7.6.4脈動(dòng)壓力測(cè)量204
參考文獻(xiàn)206
第8章高超聲速風(fēng)洞模型傳熱測(cè)量技術(shù)209
8.1熱流密度測(cè)量原理210
8.1.1兩層介質(zhì)中的熱傳導(dǎo)210
8.1.2一維半無限體中的熱傳導(dǎo)212
8.2薄膜量熱計(jì)213
8.2.1工作原理及結(jié)構(gòu)213
8.2.2傳感器技術(shù)要求213
8.2.3傳感器的安裝214
8.2.4熱流測(cè)量數(shù)據(jù)處理215
8.2.5平板轉(zhuǎn)捩實(shí)驗(yàn)217
8.3同軸熱電偶218
8.3.1工作原理及結(jié)構(gòu)218
8.3.2同軸熱電偶技術(shù)要求220
8.3.3同軸熱電偶的分類220
8.3.4熱流測(cè)量數(shù)據(jù)處理221
8.3.5球頭駐點(diǎn)熱流密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)222
8.4磷光熱圖技術(shù)223
8.4.1測(cè)熱原理223
8.4.2關(guān)鍵技術(shù)224
8.4.3熱流密度數(shù)據(jù)處理227
8.4.4典型磷光熱圖實(shí)驗(yàn)229
8.5紅外熱圖技術(shù)232
8.5.1測(cè)熱原理232
8.5.2技術(shù)要求233
8.5.3數(shù)據(jù)處理235
8.5.4圓錐轉(zhuǎn)捩實(shí)驗(yàn)236
8.6其他熱流測(cè)量方法237
參考文獻(xiàn)239
第9章高超聲速風(fēng)洞自由飛實(shí)驗(yàn)技術(shù)241
9.1動(dòng)態(tài)相似準(zhǔn)則243
9.2數(shù)據(jù)采集設(shè)備245
9.3模型投放裝置246
9.4模型設(shè)計(jì)249
9.5圖像處理250
9.6氣動(dòng)參數(shù)辨識(shí)251
9.7多體分離自由飛實(shí)驗(yàn)257
參考文獻(xiàn)261
第10章高溫高超聲速風(fēng)洞沖壓推進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)264
10.1沖壓類發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求265
10.2沖壓類發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)估方法267
10.3燃燒加熱風(fēng)洞沖壓類發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)技術(shù)267
10.3.1燃料加注方法268
10.3.2應(yīng)變天平測(cè)力技術(shù)270
10.4高焓激波風(fēng)洞沖壓類發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)技術(shù)272
10.4.1燃料加注方法272
10.4.2自由飛測(cè)力技術(shù)274
參考文獻(xiàn)283
第11章高超聲速風(fēng)洞空間流場(chǎng)顯示與測(cè)量技術(shù)286
11.1基于光學(xué)折射原理的流場(chǎng)顯示技術(shù)287
11.2基于氣體放電原理的流場(chǎng)顯示技術(shù)293
11.3基于示蹤粒子散射原理的流場(chǎng)顯示與測(cè)量技術(shù)298
11.4基于分子激發(fā)誘導(dǎo)熒光原理的流場(chǎng)顯示與測(cè)量技術(shù)306
11.5基于吸收光譜的流場(chǎng)診斷與測(cè)量技術(shù)309
參考文獻(xiàn)322
第12章高超聲速氣動(dòng)地面實(shí)驗(yàn)的未來與展望325
12.1未來高超聲速飛行器發(fā)展325
12.2未來高超聲速飛行器氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)及熱點(diǎn)問題326
12.2.1高馬赫數(shù)模擬326
12.2.2高溫條件模擬327
12.2.3邊界層轉(zhuǎn)捩實(shí)驗(yàn)328
12.2.4超燃及一體化實(shí)驗(yàn)技術(shù)328
12.2.5實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展328
12.3高超聲速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的展望329
參考文獻(xiàn)331