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(jié)合的方法，討論了具有發(fā)散冷卻功能的曲面結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(jié)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(nèi)部的

2、冷氣流量由數(shù)字式質(zhì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的受熱情況變得更加嚴峻。針