氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞中氣動力實驗技術探索的開題報告

氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞中氣動力實驗技術探索的開題報告本文主要介紹在氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞中進行氣動力實驗技術探索的研究計劃。一、研究背景及意義高速飛行器的研究需要進行大量的氣動力實驗，以驗證其設計和性能。高焓激波風洞是進行高溫高壓流場實驗的重要工具，其使用范圍涵蓋了廣泛的科研領域，例如超音速氣動力、高超聲速氣動力、火箭發(fā)動機燃燒等。氫氧爆轟是一種高能量的化學反應，可以產(chǎn)生高溫高壓的流場條件，適用于大氣層進入高超聲速速度范圍下的氣動力實驗研究。因此，氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞的建立和研究具有重要的科學和工程意義。二、研究內(nèi)容和目標研究內(nèi)容主要包括氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞的搭建、氣動力實驗技術探索和實驗數(shù)據(jù)分析。1.氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞的搭建搭建氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞，需要優(yōu)化氫氧泵、混合器、點火器、激波管等裝置的設計和制造。研究要求盡可能提高實驗的可重復性和穩(wěn)定性，并探索適宜的氣體和水的配比、點火時機和方式等關鍵參數(shù)，以構(gòu)建合適的氣體混合體系。2.氣動力實驗技術探索在氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞中進行氣動力實驗時，需要選擇合適的模型和測試方案，以驗證設計和性能。因此，需要開展常見測試方案的適用性及改進性研究，包括測試模型信號采集、光學測量、壓力傳感、高速相機等設備應用方案和技術創(chuàng)新。3.實驗數(shù)據(jù)分析在完成實驗后，需要對實驗數(shù)據(jù)進行分析和評估。研究要求建立全面系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和分析方法，對傳感器測量的信號進行數(shù)據(jù)處理，并結(jié)合流場理論和計算流體力學方法進行數(shù)據(jù)分析和物理解釋。三、研究方案和方法1.設計和搭建氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞在實驗室中采用工程計算和計算流體力學等數(shù)學方法，建立氫氧驅(qū)動激波風洞的理論模型，并依此設計和制造實驗所需的裝置，包括氫氧泵、混合器、點火器、激波管等部分。2.選擇實驗測試方案及技術設備根據(jù)需要開展的氣動力實驗，選擇合適的測試模型、傳感器、測試方案、數(shù)據(jù)處理和分析方法，并在實驗過程中觀測和記錄實驗結(jié)果。3.使用計算流體力學方法進行仿真采用計算流體力學方法對實驗結(jié)果進行仿真模擬，驗證實驗數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，同時探究實驗數(shù)據(jù)背后的物理機理和規(guī)律。四、預期成果研究將建立氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞的實驗平臺，完成高超聲速氣動力實驗的技術探索，并在不同氣動力測試條件下獲取實驗數(shù)據(jù)。同時，將開展相應的數(shù)值模擬和數(shù)據(jù)分析工作，研究預期能夠形成可復制與可行的技術方法，為相關研究領域提供有力的技術支持，進一步推動氣動力學研究和應用的發(fā)展。五、研究實施計劃第一年：完成氫氧爆轟驅(qū)動高焓激波風洞的建立和裝置制造，完成模型測試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計和制造；第二年：進行氣動力實驗測試，探索常見測試方案的適用性及改進性；建立全面系統(tǒng)