高超声速风洞实验与测量

图书标准信息

• 作者 毕志献
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2022-01
• 版次 1
• ISBN 9787030706775
• 定价 180.00元
• 装帧 其他
• 开本 其他
• 纸张 胶版纸
• 页数 348页
• 字数 378千字

【内容简介】

本书主要讲述高超声速风洞实验方法与测量技术。从高超声速飞行器对气动实验需求开始，首先介绍了目前高超声速地面实验模拟所遇到主要问题以及高超声速风洞和设备的分类、特点、能及运行方式；随后介绍了高超声速风洞参数的测量及流场校测，高超声速气动力实验方法和实验中需要解决的关键实验技术，高超声速风洞中实验模型表面热环境测量方法和技术，高超声速风洞中的自由飞实验方法和技术，在燃烧加热高超声速风洞和高焓激波风洞中超燃推进技术的实验方法，高超声速风洞的流动显示技术和空间流场参数的光学测量方法；后，展望了高超声速地面实验的未来。本书可供从事航空、航天飞行器研制和研究工程技术人员使用，也可供高等院校有关专业的师生参。

【目录】

丛书序

前言

章高超声速飞行的气动实验需求1

1.1高超声速流动的典型特点及对飞行器的影响4

1.2高超声速气动实验需求8

参文献13

第2章高超声速风洞的特点和种类15

2.1高超声速地面实验面临的挑战15

2.1.1高超声速气动地面实验的困难15

2.1.2高超声速地面实验模拟的差距18

2.2高超声速风洞的种类19

2.3高超声速风洞实验项目类别23

参文献24

第3章常规高超声速风洞25

3.1常规高超声速风洞种类和构成26

3.1.1常规高超声速风洞种类26

3.1.2常规高超声速风洞结构27

3.2实验气体的凝结和加热器33

3.2.1凝结的产生33

3.2.2加热温度的确定35

3.2.3典型加热器36

3.3高超声速喷管43

3.3.1型线设计44

3.3.2喉道热技术50

3.3.3拓宽马赫数范围的更换喉道措施51

3.4扩压段与引器53

3.4.1扩压段53

3.4.2引器55

参文献58

第4章激波风洞60

4.1激波风洞的基本和结构61

4.1.1激波风洞的基本及参数计算62

4.1.2激波风洞的运行64

4.1.3入激波马赫数提高后对流动的影响72

4.1.4炮风洞74

4.2提高激波风洞驱动能力的方法78

4.3直接加热轻气体驱动激波风洞82

4.4爆轰驱动激波风洞84

4.4.1爆轰过程的基本84

4.4.2爆轰驱动的运行方式87

4.5自由活塞激波风洞92

4.5.1活塞运动93

4.5.2调谐作95

4.5.3压缩比和定压驱动时间96

4.5.4自由活塞激波风洞的结构98

4.6膨胀管与膨胀风洞102

4.6.1膨胀管的基本103

4.6.2膨胀风洞107

参文献108

第5章高超声速特种风洞和设施113

5.1重活塞压缩类高超声速风洞113

5.1.1长型重活塞炮风洞113

5.1.2多级压缩重活塞风洞116

5.2压力衡驱动的高雷诺数高超声速风洞118

5.3路德维希管（ludwig tube）高超声速风洞121

5.4静风洞123

5.5低密度风洞129

5.6燃烧加热风洞131

5.6.1燃气流设备131

5.6.2燃烧加热风洞133

5.6.3燃烧加热方式对超燃流场特的影响135

5.7电弧加热气动实验设备136

5.8高超声速弹道靶140

5.9高速橇144

参文献147

第6章高超声速风洞气流参数测量150

6.1高超声速风洞气流参数测量理论与方法150

6.2常规高超声速风洞气流参数测量153

6.2.1压力测量153

6.2.2温度测量155

6.2.3流场马赫数校测157

6.2.4气流偏角测量159

6.3脉冲风洞气流参数测量161

6.3.1压测量161

6.3.2激波管激波速度测量及温测量162

6.3.3实验段参数测量163

6.4高超声速风洞流场品质对实验数据质量的影响165

参文献166

第7章高超声速风洞气动力测量技术168

7.1高超声速风洞测力实验169

7.1.1高超声速风洞测力实验种类169

7.1.2高超声速风洞测力实验应注意的问题171

7.1.3高超声速风洞测力实验技术的发展方向173

7.2高超声速风洞天174

7.2.1设计要求174

7.2.2结构形式176

7.3天热技术183

7.4动态干扰解决方案185

7.4.1高刚度应变天技术186

7.4.2压电天技术188

7.4.3惯补偿技术189

7.5摩阻测量192

7.5.1摩阻天测量192

7.5.2液晶涂层摩阻测量194

7.6模型表面压力测量199

7.6.1常规高超声速风洞模型表面压力测量199

7.6.2脉冲风洞模型表面压力测量201

7.6.3压敏漆测量技术202

7.6.4脉动压力测量204

参文献206

第8章高超声速风洞模型传热测量技术209

8.1热流密度测量210

8.1.1两层介质中的热传导210

8.1.2一维半无限体中的热传导212

8.2薄膜量热计213

8.2.1工作及结构213

8.2.2传感器技术要求213

8.2.3传感器的安装214

8.2.4热流测量数据处理215

8.2.5板转捩实验217

8.3同轴热电偶218

8.3.1工作及结构218

8.3.2同轴热电偶技术要求220

8.3.3同轴热电偶的分类220

8.3.4热流测量数据处理221

8.3.5球头驻点热流密度测量实验222

8.4光热图技术223

8.4.1测热223

8.4.2关键技术224

8.4.3热流密度数据处理227

8.4.4典型光热图实验229

8.5红外热图技术232

8.5.1测热232

8.5.2技术要求233

8.5.3数据处理235

8.5.4圆锥转捩实验236

8.6其他热流测量方法237

参文献239

第9章高超声速风洞自由飞实验技术241

9.1动态相似准则243

9.2数据采集设备245

9.3模型投放装置246

9.4模型设计249

9.5图像处理250

9.6气动参数辨识251

9.7多体分离自由飞实验257

参文献261

0章高温高超声速风洞冲压推进实验技术264

10.1冲压类发动机实验的基本要求265

10.2冲压类发动机能评估方法267

10.3燃烧加热风洞冲压类发动机实验技术267

10.3.1燃料加注方法268

10.3.2应变天测力技术270

10.4高焓激波风洞冲压类发动机实验技术272

10.4.1燃料加注方法272

10.4.2自由飞测力技术274

参文献283

1章高超声速风洞空间流场显示与测量技术286

11.1基于光学折的流场显示技术287

11.2基于气体放电的流场显示技术293

11.3基于示踪粒子散的流场显示与测量技术298

11.4基于分子激发诱导荧光的流场显示与测量技术306

11.5基于吸收光谱的流场诊断与测量技术309

参文献322

2章高超声速气动地面实验的未来与展望325

12.1未来高超声速飞行器发展325

12.2未来高超声速飞行器气动实验难点及热点问题326

12.2.1高马赫数模拟326

12.2.2高温条件模拟327

12.2.3边界层转捩实验328

12.2.4超燃及一体化实验技术328

12.2.5实验技术发展328

12.3高超声速风洞实验的展望329

参文献331