本项目针对超燃冲压发动机所面临的热防护方面的问题,提出了使用记忆合金对超燃冲压发动机主动热防护系统进行强化换热,即人工粗糙度就能够随着热流区域的变化而实现位置的变化,从而达到高热流区域自适应热流控制的目的。通过对燃烧室进行二维仿真,从而得到了超燃冲压发动机燃烧室的合理计算方法,为自适应热流控制打下了计算基础。利用燃烧室仿真结果,通过简化记忆合金特性,建立了高热流壁面的局部热流自适应控制的计算模型,发现这种方法不仅可以把燃烧室壁面温度控制在材料允许温限一下,而且可以节省燃料。记忆合金具有温度感知和执行机构双重特点,利用记忆合金进行强化换热,整个换热过程是一个闭环回路。本项目创新性的提出了利用控制器设计的方法,来设计记忆合金的特性,用控制器设计的方法设计出的比例控制器即记忆合金的特性,放到非线性仿真模型中后,能够对高温侧热流密度实现很好地抑制效果,实现了对发动机的热保护。通过对不同记忆合金特性的自适应热流控制的方针表明,针对不同的热环境,需要合理选取记忆合金的特性范围,从而保证换热过程稳定前提下对发动机进行有效的热防护。
英文主题词Scramjet; Hgih heat flux; Adaptive heat flux control;