[发明专利]一种高速绕流边界层的被动式降热减阻装置及方法有效
申请号: | 201711076812.4 | 申请日: | 2017-11-06 |
公开(公告)号: | CN107972850B | 公开(公告)日: | 2019-12-20 |
发明(设计)人: | 袁湘江;陈星;杨武兵;文帅;解少飞;潘俊杰;姚大鹏 | 申请(专利权)人: | 中国航天空气动力技术研究院 |
主分类号: | B64C21/10 | 分类号: | B64C21/10 |
代理公司: | 11009 中国航天科技专利中心 | 代理人: | 马全亮 |
地址: | 100074 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 一种高速绕流边界层的被动式降热减阻装置及方法,通过在飞行器表面设置有多个粗糙带实现飞行器的高速绕流边界层的被动式降热减阻。在高速来流条件下,利用高速边界层靠近壁面附近(即马赫数≥3.5,距壁面≤0.3倍当地边界层名义厚度区域)的绕流特点,提出了层流区延迟转捩和湍流区降热减阻新原理;采用椭圆柱、类菱柱或矩形柱等可以产生稳定尾涡结构,且高度≤0.3倍当地边界层名义厚度的孤立粗糙元,实现层流区延迟转捩和湍流区降热减阻的功能。其能在飞行马赫数≥3.5,不改变飞行器外形、不施加额外能量和不增加附加设备的条件下,有效降低飞行器的能耗与热防护的压力,提升飞行器的续航能力和有效载荷。 | ||
搜索关键词: | 一种 高速 边界层 被动式 降热减阻 装置 方法 | ||
【主权项】:
1.一种高速绕流边界层的被动式降热减阻装置,其特征在于:在飞行器表面设置有多个粗糙带(1),实现飞行器的高速绕流边界层的被动式降热减阻;/n所述粗糙带(1)设置在飞行器表面的边界层转捩前沿区域内以及充分发展的湍流边界层区域内;/n所述粗糙带(1)由多个粗糙元(2)组成,多个粗糙元(2)沿垂直于流向的方向等间距排列;/n所述粗糙元(2)最大高度h≤0.3δ,δ为当地边界层厚度,相邻两个粗糙元(2)沿展向的间距ΔW≤W;W为粗糙元(2)沿展向的最大尺寸;/n沿流场方向的相邻两个粗糙带(1)之间的间距ΔL≤3W。/n
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- 一种高速绕流边界层的被动式降热减阻装置及方法,通过在飞行器表面设置有多个粗糙带实现飞行器的高速绕流边界层的被动式降热减阻。在高速来流条件下,利用高速边界层靠近壁面附近(即马赫数≥3.5,距壁面≤0.3倍当地边界层名义厚度区域)的绕流特点,提出了层流区延迟转捩和湍流区降热减阻新原理;采用椭圆柱、类菱柱或矩形柱等可以产生稳定尾涡结构,且高度≤0.3倍当地边界层名义厚度的孤立粗糙元,实现层流区延迟转捩和湍流区降热减阻的功能。其能在飞行马赫数≥3.5,不改变飞行器外形、不施加额外能量和不增加附加设备的条件下,有效降低飞行器的能耗与热防护的压力,提升飞行器的续航能力和有效载荷。
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