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基于理论解析方法的高真空羽流流动及红外辐射研究

包醒东 余西龙 毛宏霞 王振华 董雁冰

包醒东, 余西龙, 毛宏霞, 王振华, 董雁冰. 基于理论解析方法的高真空羽流流动及红外辐射研究[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0104003-0104003(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0104003
引用本文: 包醒东, 余西龙, 毛宏霞, 王振华, 董雁冰. 基于理论解析方法的高真空羽流流动及红外辐射研究[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0104003-0104003(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0104003
Bao Xingdong, Yu Xilong, Mao Hongxia, Wang Zhenhua, Dong Yanbing. Research on fluid field and infrared radiation of vacuum plume based on theoretical analytical method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(1): 0104003-0104003(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0104003
Citation: Bao Xingdong, Yu Xilong, Mao Hongxia, Wang Zhenhua, Dong Yanbing. Research on fluid field and infrared radiation of vacuum plume based on theoretical analytical method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(1): 0104003-0104003(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0104003

基于理论解析方法的高真空羽流流动及红外辐射研究

doi: 10.3788/IRLA202049.0104003
基金项目: 

国家自然科学基金(11872368)

详细信息
    作者简介:

    包醒东(1987-),男,高级工程师,博士,主要从事稀薄气体流动与辐射方面的研究工作。Email:675142219@qq.com

  • 中图分类号: V211.3

Research on fluid field and infrared radiation of vacuum plume based on theoretical analytical method

  • 摘要: 高真空羽流指空间目标上火箭发动机在高真空环境工作时产生的燃气射流迅速膨胀扩散流动状态。这种急剧膨胀的羽流会对空间目标产生冲击、侵蚀,其产生的辐射特性已应用于空间目标的探测、识别。基于无碰撞的自由分子流理论模型对高真空羽流的流场进行了快速预测分析方法研究,获得了高真空羽流的膨胀、扩散分布特性,得到了符合认识的流动规律结果,在计算得到高真空羽流流动参数的基础上,采用佛奥特线型函数描述稀薄气体的展宽,结合逐线积分法+视在光线法计算得到高真空羽流的辐射特性。研究结果表明:高真空羽流的轮廓特性及扩散分布是由喷管出口的点源强度所决定的,点源强度越强,羽流扩散的越厉害,同时轴线上无量纲的密度、温度越高;喷管出口温度相同时,高真空羽流辐射强度随点源增加而增强;出口速度相同时,羽流辐射强度随点源增加而减小;在点源强度相同时,羽流辐射强度与推力正相关。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-10-11
  • 修回日期:  2019-11-21

基于理论解析方法的高真空羽流流动及红外辐射研究

doi: 10.3788/IRLA202049.0104003
    作者简介:

    包醒东(1987-),男,高级工程师,博士,主要从事稀薄气体流动与辐射方面的研究工作。Email:675142219@qq.com

基金项目:

国家自然科学基金(11872368)

  • 中图分类号: V211.3

摘要: 高真空羽流指空间目标上火箭发动机在高真空环境工作时产生的燃气射流迅速膨胀扩散流动状态。这种急剧膨胀的羽流会对空间目标产生冲击、侵蚀,其产生的辐射特性已应用于空间目标的探测、识别。基于无碰撞的自由分子流理论模型对高真空羽流的流场进行了快速预测分析方法研究,获得了高真空羽流的膨胀、扩散分布特性,得到了符合认识的流动规律结果,在计算得到高真空羽流流动参数的基础上,采用佛奥特线型函数描述稀薄气体的展宽,结合逐线积分法+视在光线法计算得到高真空羽流的辐射特性。研究结果表明:高真空羽流的轮廓特性及扩散分布是由喷管出口的点源强度所决定的,点源强度越强,羽流扩散的越厉害,同时轴线上无量纲的密度、温度越高;喷管出口温度相同时,高真空羽流辐射强度随点源增加而增强;出口速度相同时,羽流辐射强度随点源增加而减小;在点源强度相同时,羽流辐射强度与推力正相关。

English Abstract

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