尖前缘翼干扰区的壁面压力和热流率分布

给出M_∞=7.8和6.72,Re_∞×10~7/m和5.4×10~7/m气流绕迎角为20°、30°和35°尖前缘翼运动时,平板锥型干扰区的壁面压力和热流率分布。结果表明: (1)平板锥型干扰区的特征几何尺度与无粘激波角β_0和翼迎角α相关,而壁面压力和热流率的峰值与法向马赫数M_n相关。(2)翼面压力和热流率分布由于受拐角涡影响,前者在翼根部呈波谷状,而后者呈波峰状,影响尺度与翼前缘处来流边界层厚度有关。

天线窗缝隙流传热的实验研究

在马赫数为5.0和7.8,相应的单位长度雷诺数为4.7×10~7/米和3.5×10~7/米气流条件下,测量了天线窗与相邻防热层间缝隙的热流率分布,以研究局部外流场、缝隙尺寸及其取向对天线窗缝隙内热环境的影响.

电子束荧光技术用于测量高超声速飞行器流场密度

一种新发展起来的用电子束荧光技术直接测量高超声速模型周围流场密度的方法,首次在科学院力学所 JF-4B 高超声速炮风洞中对7°尖锥在 M_∞=7.8时进行了流场密度的测量,给出了模型表面边界层中分离与不分离两种情况下的平均密度和脉动密度剖面分布及电子束荧光的校准结果。验证了这项新的测量技术能成功地用于高超声速飞行器复杂流场中的密度测量。

圆柱壳孔边裂纹应力强度因子的计算和分析

从Reissner壳体理论出发,将“局部-整体分析法”应用于圆柱壳孔边裂纹问题,比较精确地计算了圆柱壳孔边轴向裂纹和环向裂纹的应力强度因子,获得了应力强度因子随壳体几何尺寸、开孔大小及剪切刚度变化的规律。以作者在文[7,8]中的有限元分析结果为基础,推广Petroski-Achenbach方法,建立圆柱壳孔边裂纹问题的权函数,分析计算了圆柱壳孔边裂纹问题,获得了较好的结果,最后给出了便于工程应用的较精确的计算鼓胀系数的近似公式。

高超音速湍流分离表面热流率的脉动特性

本文给出高超音速湍流分离不稳定特性的实验研究结果。试验条件是:自由流马赫数为 7.8,单位长度雷诺数为 3.5×10~7/米。分离流场由有限展长前向台阶产生,并用有高空间分辨率和快速响应的一列平齐安装的铂膜电阻温度计和多通道系统测量其表面热流率脉动。信号的条件采样分析结果表明:分离激波的根部由一束压缩波构成,流向展长约二分之一来流边界层厚度,在边界层外汇聚成单一主激波。这种激波结构极其不稳定,出现大尺度运动,流向运动的尺度约为分离激波上游影响区域长度的22％。激波振荡频率为一宽频带,主要集中在 1～3 千赫。在分离激波运动区域,热流脉动呈间歇性,在无扰动和激波扰动间跳跃。可以认为这种间歇性是分离激波系统大尺度振荡的结果。在激波运动区域的下游为分离区,流体继续压缩,热流脉动无间歇。

高超音速湍流分离激波结构不稳定性的实验研究

用铂膜电阻温度计测量了前向台阶诱导激波与湍流边界层相互作用流场中的表面热流率脉动。试验条件是:自由流马赫数为7.8,单位长度雷诺数为3.5×10~7米~(-1)。给出相互作用区平均热流率和脉动热流率分布。结果表明:在激波诱导的高超音速湍流分离流中,激波结构是不稳定的,产生一个间歇区域。在间歇区中,表面平均热流率由未扰动湍流边界层的热流信号和低频高幅热流脉动迭加而成,出现一个极大值。相互作用愈强,愈大,间歇区域愈长。

在高超声速脉冲风洞中使用的六分量天平测力系统和10°尖锥模型的气动力测量

在中国科学院力学研究所的 JF-4B 高超声速脉冲风洞中,对于半锥角为10°的尖锥模型进行了来流马赫数为7.8和9.9的吹风实验,在不同的α角和β角下使用六分量的压电天平进行了气动力测量。用以鉴定六分量测力系统的可靠性,并检验了新的试验段和α角与β角分别单独可变的模型支架对模型测力实验是否有干扰。实验结果与文献给的结果进行比较表明:六分量压电天平测力系统给出的实验数据是比较可靠的。

层流射流流动的简化Navier-Stokes方程(SNSE)解

本文利用十一种简化 Navier-Stokes 方程(SNSE) 求解已知Navier-Stokes(NS)方程准确解的层射流流动,表明:多数SNSE~([1-6])的解与NS方程的准确解不一致;少数SNSE~([7,8])的解与NS方程的准确解一致,文中在射流的喉部和拐点位置,给出几种SNSE解与准确解的相对偏差,并把粘性及惯性诸项加以定量比较,强调指出:按照边界层理论量级分析为Re~(1/2)和Re~1量级的惯性项以及Re~(-1/2)量级的粘性项具有重要影响;据此从力学角度论证了简化 NS 方程时,保留全部惯性项和合理取舍粘性项的必要性。

CSM玻璃钢复合型断裂的有限元分析

对切短玻璃纤维毡增强聚脂层板的复合型断裂进行了有限元分析。采用八节点四边形等参元的正规型式计算应力分布与损伤区扩展;而用坍塌(collapsed)三角形四分之一点(quarter-point)奇异元计算应力强度因子K_Ⅰ与K_Ⅱ。 用节点位移约束与释放技术计算了裂纹扩展过程。对决定应力强度因子K_Ⅰ与K_Ⅱ的三种方法进行了对比。对施加于裂纹顶点节点约束条件的影响进行了评价。最后基于实验测得的断裂载荷与临界裂纹长度,估算了材料在这种受力条件下的复合型临界应力强度因子K_(ⅠC)和K_(ⅡC)。

高温空气的热力学性质

<正> 自从第二次世界大战末德国发明V-2火箭,特别是1957年苏联发射第一个人造地球卫星以后,航空和宇航技术高速发展,现在,飞行体的速度已远远超过第一宇宙速度(7.8公里/秒)。随着速度剧增,带来了低速飞行时不曾出现的特殊问题:一是高M数效应,一是高温对飞行介质的影响。高M数效应使得通常的Navier-Stokes方程失效。研究这方面问题,属于高速空气动力学范围。在实际问题中,高速必然伴随着产生高温,这两方面的效应交织在一起。热效应比起单纯的速度效应更本质,这使得高速高温流动现象及其介质性质的研究成为高温气体物理力学的一个最重要方面。

袖珍台式标定激波管

<正> 一、前言本文所介绍的标定激波管,专用于压力传感器作动态性能标定。由标定激波管试验可以得到压力传感器的上升时间、过冲比、自振频率、阻尼比和动态灵敏度等参数。测压管道和二次仪表的动态参数,也可由标定激波管试验获得。国内现有的一些标定激波管多数是7～8米长的大设备。最近我们研制了一台袖珍台式标定激波管,总长仅2米,具有占地小、投资少、用气省、操作方便和实验周期短等优点。

紧凑拉伸试样应力强度因子的统一公式

本文通过简单的力学分析,导得了紧凑拉伸试样应力强度因子的统一的表达式(公式(5),(7),(8)),可以适用于相当宽的H/W和a/W的范围,与边界配置法结果相比,误差小于1％(大多数数据的误差小于O.5％)。 本文采用的基本函数K_b和K_s,均为Srawley~[1、2]等用边界配置法得到的结果拟合而求得的。在拟合过程中发现文献[1、2]内有五个数据异乎寻常,证实了文献[3]中重新计算的结果。 利用本文的表达式还可以方便地计算试样的柔度,结果也是令人满意的。

Heating, current drive and confinement regimes with the JET ICRH and lhcd systems

During its 1990 operation, 2 large RF systems were available on JET. The Ion Cyclotron Resonance Heating (ICRH) system was equipped with new beryllium screens and with feedback matching systems. Specific impurities generated by ICRH were reduced to negligible levels even in the most stringent H-mode conditions. A maximum power of 22 MW was coupled to L-mode plasmas. High quality H-modes (tau-E greater-than-or-equal-to 2.5 tau-EG) were achieved using dipole phasing. A new high confinement mode was discovered. It combines the properties of the H-mode regime to the low central diffusivities obtained by pellet injection. A value of n(d) tau-E T(i) = 7.8 x 10(20) m-3 s keV was obtained in this mode with T(e) approximately T(i) approximately 11 keV. In the L-mode regime, a regime, a record (140 kW) D-He-3 fusion power was generated with 10 - 14 MW of ICRH at the He-3 cyclotron frequency. Experiments were performed with the prototype launcher of the Lower Hybrid Current Drive (LHCD) systems with coupled power up to 1.6 MW with current drive efficiencies up to < n(e) > R I(CD)/P = 0.4 x 10(20) m-2 A/W. Fast electrons are driven by LHCD to tail temperatures of 100 keV with a hollow radial profile. Paradoxically, LHCD induces central heating particularly in combination with ICRH. Finally we present the first observations of the synergistic acceleration of fast electrons by Transit Time Magnetic Pumping (TTMP) (from ICRH) and Electron Landau Damping (ELD) (from LHCD). The synergism generates TTMP current drive even without phasing the ICRH antennae.