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高超聲速對流環境下冷點效應對圓箔式熱流傳感器測熱特性的影響研究
李宇; 朱廣生; 聶春生; 檀妹靜; 陳偉華; 曹占偉 中國運載火箭技術研究院空間物理重點實驗室; 北京100076; 中國運載火箭技術研究院; 北京100076
關鍵詞：高超聲速 對流 熱流傳感器 冷點效應 數值模擬
摘要：在高超聲速對流環境測量氣動加熱時,圓箔式熱流傳感器表面溫度往往低于被測物體表面溫度,這種表面溫度的不連續會影響邊界層流動,使熱流測量結果產生偏差。針對高超聲速對流條件下的鈍頭-平板模型,采用數值模擬方法研究了傳感器表面局部低溫引起的“冷點效應”形成機理以及對表面熱流的影響。結果表明:被測物體表面壁焓Hw與恢復焓Hre的比值Hw/Hre越高,“冷點效應”越明顯;傳感器表面溫度Tw2與被測物體表面溫度Tw1的比值Tw2/Tw1越小,“冷點效應”越明顯;來流雷諾數Re對“冷點效應”影響較小。在馬赫數Ma=18的來流條件下,研究分析了冷點效應對傳感器測量結果的影響,結果表明:冷點效應使測量結果偏高1.25倍,復現了熱流預示結果與試驗結果的差異。
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