钝头驻激波滞止区中氢气喷注的阻力控制
流体动力学
2021-02-02 v2
摘要
本研究的主要动机是提出一种高压氢气喷注作为混合主动流动控制技术，以在高超声速飞行期间操纵钝头前方的流场。在适当的环境条件下，氢气喷注可在滞止区导致自燃，并可能通过燃烧产生热加成，同时借助将弓形激波向上游推挤而提供反向射流效应。针对半球形钝头在马赫数 6、压力 10000 Pa、温度 293 K 的自由来流下进行了轴对称数值模拟。在相同滞止压力比 和动量比（）下，比较了声速和超声速氢气与空气喷注的减阻效果。声速空气与氢气喷注在减阻方面表现出相似性能及相似的 SPM 流动特征，但氢气的质量流率比空气低 3.76 倍。马赫数 2.94 的超声速氢气喷注表现不同于超声速空气喷注，并能在较低 和 LPM 模式下以较低质量流率实现高达 60% 的减阻。此外，空气喷注在较高 下以极高质量流率在 SPM 模式中实现了 40% 的减阻。
引用
@article{arxiv.2010.05094,
title = {Drag Control by Hydrogen Injection in Shocked Stagnation Zone of Blunt Nose},
author = {Ashish Vashishtha and Dean Callaghan and Cathal Nolan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05094},
year = {2021}
}
备注
8 pages, 5 figures, presented at 10th EASN Virtual International Conference on Innovation in Aviation & Space to the Satisfaction of the European Citizens, Sept. 02-04 2020 and accepted to IOP Conference Series, Materials Science and Engineering