[发明专利]一种前缘热流密度获取的试验模型和方法

权利要求书

1.一种前缘热流密度获取的试验模型，其特征在于，包括风洞试验模型和M个模块，所述的风洞试验模型在尖锐前缘曲面几何中心线方向挖槽，所述的槽的长度不小于尖锐前缘曲面几何中心线获取热流的空间范围的长度，每个所述的模块的尺寸与风洞试验模型上槽的尺寸相配合，沿中心线安装在所述的槽内，所述的模块上沿尖锐前缘曲面几何中心线间隔一定的距离打孔，并在孔内安装整体式热流传感器，任一个模块上孔的位置与另外M-1个模块上孔的位置彼此交错。

2.根据权利要求1所述的一种前缘热流密度获取的试验模型，其特征在于，所述的尖锐前缘曲面几何中心线获取热流的空间范围计算方法为：

S1，确定尖锐前缘曲面的几何中心线；

S2，确定尖锐前缘曲面的几何中心线选取的空间范围。

3.根据权利要求1所述的一种前缘热流密度获取的试验模型，其特征在于，所述的模块上孔之间的距离根据整体式热流传感器的最小安装间距要求和模块机械加工工艺的最小间距限制综合确定。

4.根据权利要求1所述的一种前缘热流密度获取的试验模型，其特征在于，所述的M个模块上的孔距相同。

5.根据权利要求3所述的一种前缘热流密度获取的试验模型，其特征在于，所述的模块上孔之间的距离为2mm。

6.利用权利要求1-5任一所述的试验模型的一种前缘热流密度获取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

确定获取热流的部位；

确定获取热流数据的空间范围；

加工试验需要的模型；

通过风洞试验获得所需的热流密度。

7.根据权利要求6所述的一种前缘热流密度获取方法，其特征在于，所述的获取热流的位置为尖锐前缘曲面的几何中心线。

8.根据权利要求6所述的一种前缘热流密度获取方法，其特征在于，所述的获取热流数据的空间范围的计算方法为：

S21，针对整个飞行器整体，开展飞行状态气动热数值模拟，计算设计壁温条件下的热流；

S22，在S21步骤计算结果的基础上，针对受激波干扰的尖锐前缘局部精细计算设计壁温条件下的热流；

S23，根据步骤S202的热流计算结果，获取尖锐前缘曲面几何中心线热流高于门限值的区域，将此部分区域中尖锐前缘曲面几何中心线的长度作为获取热流数据的空间范围。

9.根据权利要求6所述的一种前缘热流密度获取方法，其特征在于，所述的通过风洞试验获得所需的热流密度的具体步骤为：

S31，在风洞试验模型上安装第一个模块，并在风洞中完成每个设计角度的热流测量试验，得到此模块上所有热流传感器的热流测量值；

S32，依次使用不同的模块替换已经测量过的模块，对新的模块进行在风洞中完成设计角度的热流测量试验，得到此模块上所有热流传感器的热流测量值；

S33，整理所有模块上的热流传感器的热流测量值，从而得到设计角度下尖锐前缘曲面几何中心线热流密度数据。