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本发明涉及一种用于横向流注碘混合喷管实验研究的喷管模块。该模块应用于超音速氧碘化学激光器关键部件——喷管模块的实验研究。该模块通过一个可方便拆卸更换的喷管固定板，使得各种结构设计的喷管以及喷管喉道间距方便更换或调节。该实验装置的建立，为横向流注碘混合喷管阵列的实验研究提供了便利，大大提高了氧碘化学激光器的喷管设计和气流运行条件实验研究的效率。
基于分区控制技术,发展了型面易控的双S弯喷管型面设计方法,用CFD数值模拟技术,对双S弯喷管的流动特性进行了数值模拟.采用信息通道界面(MPI)并行算法编写了基于离散传递法的红外辐射特性计算程序,对双S弯喷管红外辐射特性进行了计算,并与具有相同进出口面积的轴对称收缩喷管的红外辐射特性进行了对比.研究表明:双S弯喷管宽边探测面红外辐射强度低于窄边探测面红外辐射强度,最大幅度为80%;与轴对称收缩喷管...
DF/HF化学激光器喷管总压损失的数值模拟
DF/HF激光器 喷管设计 压力恢复系统 数值模拟
2012/9/1
DF/HF化学激光器需要体积庞大的压力恢复系统才能够工作。为了综合考虑激光器和压力恢复系统一体化设计，对DF/HF化学激光器的两种喷管的内流场采用了CFD技术进行了模拟，比较了它们的总压损失的差别和内流场的不同，并讨论了这种不同对整个激光器性能的影响。计算结果表明，细喉道的喷管不但有利于减小激光器增益发生器的尺寸，而且它的总压损失近似于标准喷管，从而不会增加激光器后部压力恢复系统的体积。
环形HYLTE喷管叶片的简化设计及加工方法
化学激光器 环形高超音速低温喷管 简化设计
2009/9/11
在不影响喷管性能的前提下，将环形HYLTE喷管叶片分解为4个1/4圆环，经过进一步简化设计后，得到只有3个截面中心共面的内部管道的1/4环形叶片。提出了两种环形HYLTE喷管叶片的加工方法：真空钎焊的方法和嵌铸的方法，并对两种方法进行了比较。对于真空钎焊的方法，进行了验证加工，测试结果表明喷管叶片焊接处气密性良好，力学性能优良，可在较高温度下正常工作。嵌铸的方法在一体化加工方面优势明显，可作为环形...
基于响应面模型的高超声速低温喷管优化
高超声速低温喷管 数值计算 响应面模型
2009/8/21
建立了高超声速低温(HYLTE)喷管的响应面模型，样本点设计矩阵采用正交试验设计法构造，样本数据通过3维粘性NS方程计算喷管光腔耦合段的多组分混合流场获得。基于HYLTE喷管响应面模型，对喷管进行了多目标优化，定义了综合性能参数，优化后喷管混合性能显著改善，综合性能明显提高。计算表明，基于响应面模型的优化策略，能够满足喷管优化对计算精度和计算量的要求。运用多学科设计优化软件框架iSIGHT作为建模...
直排型DF/HF化学激光器双喷管模型启动特性
化学激光器 压力恢复 启动特性
2009/8/21
建立了一套直排型DF/HF化学激光器气流通道双喷管小型实验装置，通过选择不同副气流总压（模拟燃烧室气流）进行实验，研究了副气流总压对双喷管实验装置启动特性的影响。实验结果表明：随着副气流总压的增大，装置的启动压力降低，盲腔条件下的启动压力明显高于有副气流时的启动压力。因此，先通入燃烧室气流，再开通引射气流，对直排型连续波DF/HF化学激光器的启动是有利的。采用1维处理方法，建立了从引射气流喷管入口...
带二次流的多喷管超声速引射器性能实验研究
气动光学 超声速引射器 二次流
2009/2/18
为研究多喷管超声速引射器在有二次流情况下的性能，采用模拟器产生给定总温和总压的模拟二次流，在多喷管超声速引射器实验台上进行了一系列实验。重点考察了多喷管引射器的性能以及一次流总压和喷管安装构型对其性能的影响。实验结果表明：多喷管超声速引射器可保证二次流在设计工况下正常工作；二次流的加入大大减小了一次流的总压损失；较低的一次流总压具有更好的压力匹配性能，但引射增压能力也有所降低；合理的喷管安装构型可...
高超声速低温喷管副喷管参数化设计
化学激光器 高超声速低温喷管 副喷管
2009/2/17
通过对DF化学激光器高超声速低温(HYLTE)喷管副喷管流动与几何参数进行制约关系和敏感性分析，确定了能够对副喷管进行参数化设计的4个基本几何控制参数和2个调节参数，初步建立了HYLTE喷管副喷管的参数化设计方法。引入了相对未混合度作为衡量喷管混合效果的性能参数，建立了较完备的3维反应流数值模拟计算程序。结果表明：该方法选择的基本参数能够敏感地反映HYLTE喷管副喷管的尺寸特征和关键性能。
喷管、光腔及压力恢复系统一体化设计
氧碘化学激光 喷管 压力恢复系统
2009/2/13
对氧碘化学激光（COIL）系统的喷管和扩压器进行了3维数值模拟，对比分析了几种喷管和扩压器的设计方案，计算了从光腔入口到扩压器出口的气动力学过程。光腔内主副气流借助翼片辅助方法实现充分混合，翼片长0.77 cm，宽0.254 cm，满足气流混合要求。扩压器是1/4结构，即计算区域为入口截面高30 mm、宽60 mm的长方型，之后等截面延续500 mm，然后宽度仍然不变，高度以4°角扩张，延续700...
应用改进的3维化学反应流程序，对基于RADICL装置、以氮气为稀释气体的化学氧碘激光喷管流动做了数值模拟。给出了达到合适副气流穿深的主副气流匹配条件，考虑了提高水汽流量、改变主副气流总温对增益系数的影响，比较了与以氦气为稀释气体的不同特点。结果发现：氮气作为稀释气体条件下，混合气体的流速低，静压大，在亚声速区驻留时间长，碘分子离解快，使得增益系数峰值增大，且下降快。模拟结果提示：改变喷管结构，将副...
氟化氢泛频化学激光器高超音速低温喷管研究
化学激光器 喷管 气体流场测量
2008/3/7
通过建立一套氟化氢泛频化学激光器实验系统，介绍了一种新型高超音速低温喷管的结构及其实验参数设置方法；对喷管性能进行了测试，并将实验结果同数值模拟结果进行对比，找出了改善喷管性能的方法。由该喷管构成的激光系统已顺利出光。
用VICON程序对化学氧碘激光器(COIL)喷管冷流场进行了3维模拟，得出的计算区几何较准确地反映了模拟装置的几何变化。主气流方向和副气流方向的分点数反映出了此2维平面内的气动特性，对不同流量的模拟结果对比分析得出穿透过度与穿透不够一样，致使主副气流混合不好。对带化学反应的情况进行了模拟，显现出副气流从喷孔出来后穿进主气流的马蹄形结构的变化过程，这些说明VICON程序可用来模拟研究COIL喷管流场...
对DF/HF化学激光器HYLTE喷管的副喷管质量流量进行了数值和理论计算，得出入口滞止压力在0.01~0.4MPa之间、喉道半高度在0.1~0.9mm之间的喷管的氘气，氢气和氦气质量流量系数，总结出质量流量系数随入口滞止压力和喉道高度的变化规律，并给出拟合公式，为副喷管的设计提供依据。