[科普中国]-热喷流

简介

热喷流即由航空煤油在飞行器燃烧室中与空气燃烧后的生成物,经喷管排出的高温气流。喷气飞行器动力装置的红外辐射中,尾喷管和热喷流是重要的辐射源,在尾部喷管辐射是主要的,热喷流辐射是次要的。在飞机的前半球,超出飞行方向30°范围之外。由于热喷流可能拖的很长,其辐射能可传向飞行器的前半球,热喷流辐射能量超过了尾喷管,成为主要辐射源1。由此可见,除尾部外,热喷流成为飞行器遭受侧向拦截和迎头攻击的主要危险。

热喷流的红外辐射特性热喷流的红外辐射,具有特珠的性质,由于热喷流的主要辐射成分是二氧化碳和水构成的高温气体,它与一般辐射体不同。气体的反射系数可忽略不计,其吸收系数和发射率都比较低,所测得的热喷流辐射不单是气团表面的辐射,而是来自热喷流的整个厚度的体辐射,影响其红外辐射特性的因素比固体复杂得多。一般说来,热喷流的红外辐射亮度,小于同温度下固体表面的辐射亮度。热喷流的辐射能量是热喷流的几何形状、燃气成分、实际厚度、平均温度、排气压力等各种因素的复杂函数。

实验热喷流红外辐射特性实验测试系统由三部分组成:1、热喷流实验装置;2、红外辐射能测试系统;3、红外辐射光谱测试系统。在测试过程中,热喷流处于稳定工作状态,探测器应安装在热喷流轴线等高,然后根据测试仪器的量程,确定适当的探测距离,以保证测试仪器正常工作。

热喷流实验主要采用真实固体火箭发动机工作产生的燃气流作为实验喷流介质进行,从而复现了真实发动机的工作状态2。

热喷流实验装置由供油系统、供气系统、燃烧室、整流段、测试控制段及喷管等一系列器件组成。燃烧室加温能力为600℃左右,喷管壁温度达350℃左右,为避免喷管壁红外辐射对热喷流红外辐射测试的干扰,在喷管尾部加一隔热的遮挡板,整个实验装置系统的有效运行,保证了尾喷管模型排出了稳定的热喷流。