Numerical study of a composite cooling method for hypersonic aircraft

高超音速 质量流量 机械 物理 主管(地质) 水冷 冷却流量 计算流体力学 航空航天工程 热的 气动加热 攻角 主动冷却 流量(数学) 热力学 空气动力学 传热 工程类 地质学 量子力学 地貌学 银河系
作者
Bohong Chen,Xudong Tian,Shihe Yi
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (1)
标识
DOI:10.1063/5.0189361
摘要

Thermal protection is a crucial issue for a long-flying hypersonic aircraft. In this work, a composite cooling method is proposed and implemented on a hypersonic blunt cone. The composite cooling method combines impinging and convective cooling at the cone head with transpiration cooling employed downstream to produce an overall cooling effect of the cone. Using computational fluid dynamics, the influences of the cooling gas and different attack angles on the cooling effect are examined. The results indicate that the combined cooling method can effectively reduce the overall outer wall temperature of the cone. In particular, with the combined cooling method, an increase in mass flow rate of the cooling gas has been observed in numerical tests, which results in a decrease in the head temperature. The maximum temperature decrease can reach 77.0% on the wall when the mass flow rate of the cooling stream is 1.1 kg/m2 s. The cooling performance on the leeward side can be better than that on the windward side for a fixed cooling gas mass flow rate. This gap in cooling performance between the two sides can be further amplified by a larger attack angle. Quantitatively, when using the combined cooling method, the temperature difference between the windward and leeward sides increases from 106 to 270 K when the attack angle increases from 4° to 8°. The numerical results in this study could provide theoretical and statistical guidance for the design of novel active thermal protection methods for hypersonic aircraft.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Akim应助暖部采纳,获得10
1秒前
赘婿应助简奥斯汀采纳,获得30
1秒前
MQ发布了新的文献求助10
2秒前
小李李完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
MISSIW完成签到,获得积分10
4秒前
清爽老九完成签到,获得积分10
5秒前
superhero完成签到,获得积分10
6秒前
最初呢发布了新的文献求助10
8秒前
lll完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
Jasper应助白茶泡泡球采纳,获得10
11秒前
spenley发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
天真小甜瓜完成签到,获得积分10
16秒前
泥過完成签到 ,获得积分10
17秒前
海心完成签到 ,获得积分10
18秒前
想啊想完成签到,获得积分10
18秒前
英勇含烟应助小远远采纳,获得10
18秒前
19秒前
wad1314完成签到,获得积分10
20秒前
杨凤智完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
yanjiusheng完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
24秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
25秒前
香蕉觅云应助Snieno采纳,获得10
26秒前
邹栗完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
麻辣厨子发布了新的文献求助10
28秒前
最初呢完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
BELIEVE发布了新的文献求助30
32秒前
科研通AI5应助kellen采纳,获得10
34秒前
潇洒的诗桃应助whichwhy采纳,获得10
34秒前
kai_完成签到,获得积分10
35秒前
shijie805发布了新的文献求助10
35秒前
Snieno完成签到,获得积分10
36秒前
豚豚完成签到,获得积分10
37秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
Unusual formation of 4-diazo-3-nitriminopyrazoles upon acid nitration of pyrazolo[3,4-d][1,2,3]triazoles 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3671635
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3228335
关于积分的说明 9779690
捐赠科研通 2938645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1610206
邀请新用户注册赠送积分活动 760547
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736093