Experimental Study on Cooling Efficiency of Hypersonic Optical Window

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 172

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-15-1_006

تاریخ نمایه سازی: 8 دی 1400

چکیده مقاله:

The cooling effectiveness of optical window influences the imaging quality of hypersonic vehicles. This study focuses on the supersonic film cooling efficiency on the optical window of a blunt cone in hypersonic flow. The experiments were conducted in a gun tunnel equipped with a Mach ۸ nozzle providing a total pressure and temperature of ۹ MPa and ۹۰۰ K respectively. Three tangential ۲D nozzles with different combinations of slot heights and Mach numbers were designed to detect the film cooling length under different injection pressures. The heat flux on window surface was measured by Thin Film Gauges and the flow field was monitored by schlieren technique. When the jet pressure matched the mainstream, the window was completely cooled, and the minimum mass flow rate was achieved when the slot height was ۵mm and the jet Mach number was ۲.۵. If the pressure ratio of jet continues to increase, the heat flux density could be furtherly reduced, but the cooling efficiency of unit coolant mass flow decreased significantly. The data correlation results showed that the cooling efficiency presented a nonlinear relationship of second order polynomial with (x/Sh)λ-۰.۸ , and the effective cooling length of film was positively correlated with the cooling mass flow ratio (λ) and slot height of the nozzle. Besides, the increase of jet pressure resulted in thickening the mixing layer, which enhanced the heat insulation effect and reduced the heat flux as a result.

نویسندگان

Q. Mi

College of Aerospace Science and Engineering, National University of Defense Technology, No. ۱۰۹, Deya Road, Changsha, Hunan, ۴۱۰۰۷۳, China

S. H. Yi

College of Aerospace Science and Engineering, National University of Defense Technology, No. ۱۰۹, Deya Road, Changsha, Hunan, ۴۱۰۰۷۳, China

X. H. Zhao

College of Aerospace Science and Engineering, National University of Defense Technology, No. ۱۰۹, Deya Road, Changsha, Hunan, ۴۱۰۰۷۳, China

B. Zhang

College of Aerospace Science and Engineering, National University of Defense Technology, No. ۱۰۹, Deya Road, Changsha, Hunan, ۴۱۰۰۷۳, China

X. G. Lu

College of Aerospace Science and Engineering, National University of Defense Technology, No. ۱۰۹, Deya Road, Changsha, Hunan, ۴۱۰۰۷۳, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Aupoix, B., A. Mignosi and S. Viala (۱۹۹۸). Experimental and ...
  • Bass, R., L. Hardin, R. Rodgers and R. Ernst (۱۹۹۰). ...
  • Cary, A. and J. Hefner (۱۹۷۲). Film-Cooling Effectiveness and Skin ...
  • Chen, L., K. Asai, T. Nonomura, G. Xi and T. ...
  • Dellimore, K. H., A. W. Marshall and C. P. Cadou ...
  • Goldstein, R. J., E. R. G. Eckert, F. K. Tsou ...
  • Fu, J., S. H. Yi, X. H. Wang, L. He ...
  • He, L., S. H. Yi, Y. X. Zhao, L. F. ...
  • Hodge, R. A., P. Raghuraman and A. L. Murray (۱۹۹۳). ...
  • Hombsch, M. and H. Olivier (۲۰۱۳). Film cooling in laminar ...
  • Juhany, K. A., M. L. Hunt and J. M. Sivo ...
  • Kelly, H. N. and M. L. Blosser (۱۹۹۲). Active cooling ...
  • Konopka, M., M. Meinke and W. Schröder (۲۰۱۱, April). Large-Eddy ...
  • Lu, F. K. and K. M. Kinnear (۱۹۹۹). Characterization of ...
  • Lu, X. G., S. H. Yi, L. He, D. D. ...
  • Meinke, M., W. Schroeder and M. Konopka (۲۰۱۲). Large-Eddy Simulation ...
  • Parthasarathy, K. and V. Zakkay (۱۹۷۰). An experimental investigation of ...
  • Reddeppa, P., K. Nagashetty, S. Saravanan, G. Jagadeesh and S. ...
  • Richards, B. and J. Stollery (۱۹۷۷, June). An experimental study ...
  • Song, C. Q. and C. B. Shen (۲۰۱۸). Effects of ...
  • Stollery, J. L. and A. El-ehwany (۱۹۶۵). A note on ...
  • Yi, S. H., Y. X. Zhao and L. He (۲۰۱۳). ...
  • Yi, S. H, X. L. Liu and X. G. Lu ...
  • Yin, X. L. (۲۰۰۳). Principles of aero-optics. China Aerospace Publishing ...
  • Zhang, F., S. H. Yi and Y. Y. Wu (۲۰۱۹). ...
  • Zhang, T. X., H. Y. Hong and X. Y. Zhang ...
  • Zhao, X. H., S. H. Yi and F. Zhang (۲۰۲۰). ...
  • Zhao, Y. X., S. H. Yi, L. F. Tian and ...
  • Zhou, Y. W., S. H. Yi, Z. Chen, X. G. ...
  • Zhang, S. L., X. Li, J. Y. Zuo, J. Qin ...
  • نمایش کامل مراجع