一种根据羽流扩张角判断火箭发动机海平面排气速度的方法

分类： 工程与技术科学 >> 物理学相关工程与技术 提交时间： 2022-03-17

袁浩翔 闫东峰 郭常超

摘要： 近年，火箭发动机的非接触式测量研究受到各国的关注，但是主要关注点为火箭发动机的羽流温度场或振动力学研究，并未用于测量火箭发动机的排气速度。传统排气速度测量方法设备复杂，且长期没有其他方法作为参照。因此本文提出了一种利用羽流图像中扩张角测量结果，估算火箭发动机海平面排气速度的方法，该方法结合一维可压缩绝热流模型、大气背景下的普朗特-迈耶函数和布伦特算法。本文利用该方法得到羽流扩张角-海平面排气速度关系，并将其与传统方法测量结果进行对比，验证该方法的精度。估算结果显示海平面排气速度和羽流扩张角呈线性关系，与传统方法之间的相对误差小于2%，因此，结果说明该估算方法具有较高精确度。近年，火箭发动机的非接触式测量研究受到各国的关注，但是主要关注点为火箭发动机的羽流温度场或振动力学研究，并未用于测量火箭发动机的排气速度。传统排气速度测量方法设备复杂，且长期没有其他方法作为参照。因此本文提出了一种利用羽流图像中扩张角测量结果，估算火箭发动机海平面排气速度的方法，该方法结合一维可压缩绝热流模型、大气背景下的普朗特-迈耶函数和布伦特算法。本文利用该方法得到羽流扩张角-海平面排气速度关系，并将其与传统方法测量结果进行对比，验证该方法的精度。估算结果显示海平面排气速度和羽流扩张角呈线性关系，与传统方法之间的相对误差小于2%，因此，结果说明该估算方法具有较高精确度。

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