曲面發(fā)散冷卻邊界層特性研究.pdf

1、本文采用實驗測量與數(shù)值計算相結合的方法，討論了具有發(fā)散冷卻功能的曲面結構邊界層流動和換熱特性，并對高馬赫數(shù)來流的條件下，不同頭部形狀的流場結構和溫度場變化、以及噴流對表面溫度的改變進行了研究。 多孔介質發(fā)散冷卻是一種很有效的散熱方式。本文的第一部分介紹了用高溫合金鋼粉末燒結多孔材料試驗件的過程，利用熱風洞和紅外熱像系統(tǒng)測量表面溫度，以及發(fā)散冷卻特性實驗數(shù)據(jù)的獲取和處理過程。試驗件外部的熱流溫度及速度由熱風洞的控制系統(tǒng)給定，內部的

2、冷氣流量由數(shù)字式質量流量控制器給定，外表面溫度由NEC TH5104遠紅外熱像系統(tǒng)測量。利用FLUENT軟件中的二維、穩(wěn)態(tài)、局部熱平衡模型，對試驗件進行發(fā)散冷卻特性進行數(shù)值模擬，并通過與實驗數(shù)據(jù)的比較，驗證數(shù)學模型和數(shù)值方法。借助于經(jīng)過驗證的模型和方法，研究了具有發(fā)散冷卻功能的曲面結構速度邊界層和熱邊界層特性。 在超聲速情況下，來流繞物體會形成激波，并在物體頭部產(chǎn)生大量氣動熱。隨著馬赫數(shù)的增高，頭部結構的受熱情況變得更加嚴峻。針