《高速飛行器氣動熱參數辨識方法深入研究》是依託中國空氣動力研究與發展中心，由錢煒祺擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高速飛行器氣動熱參數辨識方法深入研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：錢煒祺
- 依託單位：中國空氣動力研究與發展中心
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高速飛行器在飛行過程中，會出現氣動加熱問題，其防熱系統的成功設計在很大程度上依賴於對飛行器表面熱流密度和防熱材料性能的有效辨識。本項目針對前期氣動熱參數辨識研究和實際套用中出現的一些新的套用基礎問題，開展進一步的深入研究，具體包括：表面熱流密度可辨識性準則的理論分析；考慮防熱層燒蝕碳化情況下的氣動熱參數辨識方法研究；防熱層採用半透明防熱材料情況下耦合傳導/輻射的氣動熱參數辨識方法研究；多層防熱材料構成防熱層的情況下考慮接觸熱阻的氣動熱參數辨識方法研究；同時開展地面風洞實驗，對上述辨識方法和表面熱流密度可辨識性準則進行驗證。通過這些研究，可以使研究對象更接近飛行的實際情況，提高飛行器表面熱流密度辨識結果的可信度，從而更好地為高速飛行器防熱系統精細設計提供參考。
結題摘要
高速飛行器在飛行過程中，會出現氣動加熱問題，其防熱系統的成功設計在很大程度上依賴於對飛行器表面熱流密度和防熱材料性能的有效辨識。本項目針對前期氣動熱參數辨識研究和實際套用中出現的一些新的套用基礎問題，開展了進一步的深入研究，具體進展如下。對表面熱流密度可辨識性準則進行了理論分析，將傅立葉數作為表面熱流可辨識性的主要相似參數，初步建立起了表面熱流可辨識性準則。建立了求解變幾何域表面熱流辨識和幾何外形辨識問題的順序函式法和共軛梯度法，對防熱層燒蝕碳化的情況開展了基於熱解面模型的氣動熱參數辨識方法研究。建立了防熱層採用半透明防熱材料情況下耦合傳導/輻射的氣動熱參數辨識方法和多層防熱材料構成防熱層的情況下考慮接觸熱阻的氣動熱參數辨識方法研究，分析了測點位置和測量精度對辨識結果的影響規律。同時，根據鈍頭型碳酚醛材料Narmco4028試件在電弧風洞中的燒蝕試驗、封裝二十八烷長方體熱控單元融化過程接觸熱阻測量試驗等典型狀態的地面實驗和仿真計算模擬結果，對上述辨識方法和表面熱流密度可辨識性準則的有效性進行了初步驗證。通過這些研究，使研究對象更接近飛行的實際情況，提高了飛行器表面熱流密度辨識結果的可信度，從而能更好地為高速飛行器防熱系統精細設計提供參考。目前，相關辨識方法與可辨識性準則已在工程飛行器的氣動熱環境分析、測量中得到初步套用。項目培養畢業碩士研究生1人，發表10篇學術期刊論文，7篇被EI/SCI檢索。
