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飞行状态下含离散颗粒热喷流的红外特征研究

李卉荟

  飞行器的隐身技术不仅决定了作战飞行器的生存能力,而且还是确保战争中先敌发现、先敌攻击的重要条件。气溶胶红外隐身技术是针对飞机发动机喷口的热部件及发动机排出的高温燃气在3~5μm及8~14μm波段的红外辐射而研究的一种有效的隐身方法。 本文在理解并完善计算方法的基础上,首先通过数值计算,研究飞行状态下离散颗粒抑制发动机尾喷流红外辐射的影响因素和规律。应用FLUENT软件对飞行状态下热喷流流场进行了计算,在此基础上,基于射线踪迹辐射传输计算方法,获得空间任意一点探测到的辐射强度。本文计算并分析了飞行状态下各种参数对颗粒分布特性和热喷流红外辐射特征的影响规律。计算结果表明,随着飞行速度的提高,气溶胶厚度变薄,抑制率降低,但并非呈线性变化。喷射量越大,空间的离散颗粒浓度越大,抑制率越高。在同样喷射量的前提下,SiO_2和C的红外抑制率最高,飞行Ma=0.8时后向抑制率可达到80%左右。对于材料C,当粒径为1μm时抑制效果最好。喷射速度和喷射角度对离散颗粒的分布及对热喷流的红外抑制效果影响都不明显。 为了对计算方法进行验证,本文建立了一套地面条件下的实验系统。在发动机尾喷流模型实验台的基础上,加入气溶胶施放装置在尾喷流周围形成一层气溶胶遮蔽层。通过实验测量了材料SiO_2和C在后向0°到90°方向上喷射气溶胶前后的红外辐射,从而得到不同方位角上的红外抑制效果。最后和数值计算的规律进行比较,从而验证了计算方法的可行性。……   
[关键词]:气溶胶;红外隐身;飞行状态;数值计算;实验验证
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京航空航天大学2009年