假设螺旋天线发射所吸收的功率已知,推导了螺旋推进器腔内磁化等离子体流的轴对称宏观模型。从设计和操作参数的角度讨论了电离、约束、亚音速流和生产效率。获得了理想等离子体条件的解析解和简单的缩放定律。然后将腔模型与外部磁喷嘴模型匹配,以表征整个等离子体流并评估推进器性能。评估了热、电和磁对推力的贡献。能量平衡提供了腔和喷嘴中离子和电子之间的功率转换,以及光束功率、电离损失和壁面损失之间的功率分配。评估了推进器的效率,并确定了效率低下的主要原因。喷嘴中无碰撞电子群的热力学行为被认为是鲜为人知的,并且对于完全等离子体膨胀和良好的推力效率至关重要。 VC 2013 美国物理学会。[http://dx.doi.org/10.1063/1.4798409]
进行风洞试验,测量亚音速流中圆柱体上半球转塔的非稳定表面压力场。这些测量值是使用与快速响应压敏涂料耦合的压力传感器获得的。分析了 0.5 马赫流动(Re D ≈ 2 × 10 6 )在三种不同转塔突出距离下产生的表面压力场数据。之前,使用适当的正交分解发现了转塔上的主要表面压力模式。结果表明,转塔向自由流的突出程度越大,展向反对称表面压力场波动的发生率就越高。这些反对称压力波动是由反对称涡脱落引起的。然而,当使用部分浸没的半球形转塔几何形状时,结果表明这种反对称模式的相对能量要低得多。这表明,随着突出物从部分浸没变为全半球配置,流场现象会发生转变。对这种所谓的“模式切换”的进一步研究是本文介绍的工作重点。这项研究主要依赖模态分析来确定炮塔和尾流表面压力场之间的相关性。研究发现,部分半球周围的表面压力场波动主要受尾流影响,而炮塔本身的流体结构影响很小。对于半球和半球对圆柱的配置,对称和反对称非稳定分离成为最大的影响,并与尾流波动相结合。
M.Tech. 课程内容 AS 3010 航空航天技术概论 3003 航天任务类型、环境、天体动力学:轨道力学基础(双体运动、圆周速度和逃逸速度、椭圆双曲和抛物线轨道运动);基本轨道机动。 火箭推进基础:上升飞行力学:运载火箭选择。进入大气层;进入飞行力学;进入加热。姿态确定和控制;基本概念;旋转动力学回顾;刚体动力学;扰动扭矩;被动姿态控制;主动控制;姿态确定。热控制、航天器功率、电信。 AS 5010 工程空气动力学与飞行力学 3003 流体力学基本方程。无粘流。流函数。速度势。二维不可压缩流:拉普拉斯方程及其解。翼型流;保角变换,薄翼型理论。有限机翼简介;普朗特升力线理论。边界层和分离对翼面流动的影响。大气。飞机基本性能评估。稳定性和控制简介。 AS 5020 气体动力学和推进要素 3003 气体动力学基本方程。一维等熵流。马赫波,冲击波。带有冲击、传热和摩擦的一维流动。二维冲击。普朗特-迈耶流。线性化二维亚音速流;普朗特-格劳特/戈特特变换。线性化超音速流;阿克雷特理论。吸气式和火箭推进系统的分类及其工作原理。螺旋桨理论,不同类型发动机的性能。高度和前进速度的影响。燃气涡轮发动机部件、构造和性能。 AS 5030 飞机和航空航天结构 3003 飞机分类、飞行原理、飞行控制、基本仪器和飞机系统、直升机机翼分析。剪切中心。封闭和开放管的弯曲和扭转。多室管。柱和梁柱。板和板桁组合的弯曲和屈曲。机身分析。实验技术;应变计、光弹性、离散和连续系统的振动。