燃燒風洞

簡介

（超高音速）燃燒風洞通過空氣、氫氣、氧氣三組元氣體進行化學反應,產生高溫高壓(溫度最高可達2000K以上)混合氣體,通過對三組元氣體的流量的控制,保證化學反應後混合氣體中氧氣的摩爾組分為21%,從而模擬實際飛行器高空飛行過程中的真實環境。

一般認為,從M=5開始就需要加熱,加熱溫度隨馬赫數的提高而提高,至M=10,所需的加熱溫度已達到1000K左右.

隨著工業空氣動力學的發展,風洞試驗在建築、能源、交通和環境等非航空航天方面也得到了越來越廣泛的運用。所以,建立一個安全可靠、控制精確、操作科學的風洞試驗環境是未來空氣動力學研究,航空航天技術發展乃至更多學科領域研究必不可少的條件。

通過空氣、氫氣、氧氣三組元氣體進行燃燒反應,產生高溫高壓的混合氣體,通過對三組元氣體的流量的控制,保證化學反應後混合氣體中氧氣的摩爾組分為21%,從而模擬實際飛行器高免飛行過程中的真實環境。

從加熱器到超音速噴管之問的管道稱為過渡段。由於加熱器出來的氣流是極為紊亂和不均勻的,故過渡段入口處採用內加金屬網的大角度錐形擴散裝置,保證管道內的氣流很好的分散而不出現分離。

超音速噴管是高超音速風洞最重要的部件之一,其原理是通過對試驗氣流等躺加速膨脹從而獲得設定馬赫數氣流。

實驗段是高超音速風洞進行模型實驗的場所,是整個風洞的核心,所以必須保證該段具有足夠的長度來滿足風洞試驗的準確性。整個實驗段要求氣密性好,壁面平滑,不能有超過0.05mm的台階,並要有足夠的強度保i正任何工作狀態下都不變形。

超擴段在髙超音速風洞中的主要作用是儘可能減小實驗段之後氣流的壓力,以提高吹風試驗的效率。

引射器利用壓縮空氣作為引射介質,通過兩級環形引射將超擴段下游的氣體排出。它的作用是一方面是使超擴段下游形成接近真空的低壓,保證形成高超音速流所必須的高壓力比;另一方面起到類似壓縮機的作用,提高風洞的主氣流的總壓,使它高於大氣壓,因而順利排入大氣。

降低排氣過程中產生的噪音,使環境噪聲符合國家標準,並將廢氣(主要成分為氮氣、氧氣、水蒸氣)排入大氣。