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超声速气流磁流体加速初步实验研究
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:《力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:V211.71[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]空军工程大学等离子体动力学重点实验室,西安710038
  • 相关基金:国家自然科学基金(10972236)和空军工程大学研究生科技创新基金(DX2010102)资助项目.
中文摘要:

利用激波风洞,采用氦气驱动氩气,在平衡接触面运行方式下得到高温气体,通过在低压段注入电离种子K2CO3粉末,实现高温条件下导电流体的产生,设计了超声速喷管及磁流体加速实验段,采用大电容提供电能,开展了超声速气流磁流体加速初步实验研究.典型实验条件下,当喷管入口总压为0.7049MPa、理论平衡温度为8372.8K,喷管出口马赫数为1.5,电容充电电压为400V,磁感应强度为0.5T时,对电压电流特性、电导率、负载系数、电效率、加速效果等进行了测量或计算,主要结论有:磁场作用下的超声速气流的电导率的值大约在150S/m;磁流体加速通道负载系数约为4,电效率约为28%,平均输入功率约198kW;采用电参数测试方法对磁流体加速效果进行评估,速度增加约15.7%;超声速气流的电导率对加速通道的电效率及加速效果等有很重要的影响.

英文摘要:

Preliminary experimental investigation on Magnetohydrodynamic (MHD) acceleration using seeded supersonic flow as working fluid was presented in the paper. Helium and argon were used as driver and driven gas, respectively, in a shock tunnel. Equilibrium contact surface operating mode was used for obtaining high temperature gas. The conductivity was obtained by adding seed K2CO3 powders into the driven section, and big capacitor was used for providing electric energy. Voltage and current characteristics, conductivity, load factor, electric efficiency and acceleration effect were measured or calculated on typical experimental condition when the nozzle entry total pressure is 0.704 9 MPa, theoretical equilibrium temperature of 8 372.8 K, nozzle outlet Mach number of 1.5, capacitance voltage of 400 V, and magnetic field strength of 0.5 T. The main results are as follows: the conductivity of supersonic flow is about 150 S/m under the existence of magnetic field; the load factor of the MHD acceleration channel is about 4; electrical efficiency is about 28%, and average input power is 198 kW; flow velocity was increased by 15.7% by means of electrical parameter measurement, and the conductivity of the supersonic flow has important influence on the electrical efficiency and acceleration effect.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332