高焓激波風洞以其較高的焓值，可產生模擬高超聲速飛行所需的速度及總溫條件，具有研究高溫真實氣體效應的能力。相比於其他高焓設備如激波管（試驗時間短）、彈道靶（模型尺度小）和電弧風洞（總溫不足）等，它具有不可替代的優勢及廣泛的發展前景，是當前開展再入問題研究的有效地面試驗設備。
基本介紹
- 中文名：高焓激波風洞
- 外文名：High enthalpy shock wind tunnel
- 能力：研究高溫真實氣體效應
- 目的：模擬高超聲速飛行所需速度及總溫
- 屬於：有效地面試驗設備
- 組成：爆轟驅動段、卸爆段
簡介,背景,原理,組成,
簡介
高焓激波風洞以其較高的焓值，可產生模擬高超聲速飛行所需的速度及總溫條件，具有研究高溫真實氣體效應的能力。相比於其他高焓設備如激波管（試驗時間短）、彈道靶（模型尺度小）和電弧風洞（總溫不足）等，它具有不可替代的優勢及廣泛的發展前景，是當前開展再入問題研究的有效地面試驗設備。
背景
由於驅動能力或者高溫高壓氣源的限制，以及設備材料的強度束縛，目前地面上完整復現真實高超聲速飛行的來流條件和尺度仍然是一個非常有挑戰性的課題，地面試驗設備通常是模擬高超聲速流動的某些關鍵參數來研究與之相關的流動現象。
原理
高焓激波風洞利用強激波將空氣加熱到很高的溫度和壓力，然後通過噴管將加熱氣源膨脹加速到設計的馬赫數。與國際上所有的高焓激波風洞類似，壓縮試驗氣體的強激波速度較高，導致高焓激波風洞流場試驗時間一般很短，僅為毫秒量級，且焓值越高，試驗時間越短，如T4自由活塞激波風洞在焓值大於15MJ/kg時，試驗時間小於1ms。另外，有效試驗時間受到噴管起動激波、反射激波/邊界層/接觸面相互作用導致的氣體污染等影響，使得風洞試驗結果數據曲線中有效區域的分辨存在較大的難度，進而影響到試驗結果的可靠性以及精度，因此確定高焓激波風洞流場的有效試驗時間成為風洞試驗的必需。
高焓激波風洞
高焓激波風洞組成
由爆轟驅動段、卸爆段、被驅動段、噴管、試驗段、真空容器及真空抽氣機等組成。試驗噴管出口直徑為500mm，錐度為7°7′的錐形噴管，喉道直徑為11mm。利用驅動段爆轟波後產生的高溫、高壓氣體作為驅動氣體，風洞可以在獲得高總焓的同時具有高總壓的試驗氣流，具有模擬高溫氣體效應的能力。大量的理論分析、試驗研究以及數值模擬為其工作原理、驅動性能及驅動的關鍵技術方面提供了可靠的依據，並且改善了試驗氣流的品質。
