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王宇天: 作品数：17 被引量：61H指数：6; 供职机构：空军工程大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金中国博士后科学基金更多>>; 相关领域：航空宇航科学技术理学动力工程及工程热物理电子电信更多>>

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超声速气流非平衡电离及能量注入初步研究: 为了复现高超声速飞行气流条件，提出一种基于电磁能量的磁流体加速风洞，针对气体电离及能量注入等磁流体加速风洞的核心问题，开展了非平衡电离及能量注入初步实验研究。结果表明采用电容耦合射频放电电离方式能够在超声速气流中产生非平...; 李益文张百灵李应红樊昊高岭王宇天段成铎庄重张磊; 关键词：高超声速风洞磁流体电导率等离子体

磁流体动力学在航空工程中的应用与展望被引量：18: 2017年; 介绍了磁流体动力学在航空工程中的主要应用方式,主要包括:磁流体冲压组合发动机、磁流体涡轮组合发动机、燃烧室后磁流体发电、表面磁流体发电、磁流体加速风洞、磁流体推力矢量、进气道大尺寸磁流体流动控制、边界层分离流动控制、边界层转捩控制、飞行器头部热流控制等;探讨了磁流体技术在应用中存在的关键科学与技术问题,对导电流体的产生、磁流体实验设备与实验技术、多场耦合机理及数值模拟方法等进行了分析;最后对磁流体技术在航空工程上的应用与发展进行了总结与展望.; 李益文张百灵李应红肖良华王宇天何国强; 关键词：磁流体磁流体发电等离子体

一种航空涡轮喷气发动机尾流场测试装置: 本发明提出一种航空涡轮喷气发动机尾流场测试装置，该装置包括组合测量耙、测量耙安装架、安装架固定装置。组合测量耙上布置有测温探头和测压探头，组合测量耙通过滑车固定在测量耙安装架上，左右移动滑车，可以得到垂直气流面上的流场分...; 张百灵陈戈李益文李军王宇天段鹏; 文献传递

超声速非平衡电离磁流体流动控制试验和数值模拟被引量：5: 2017年; 为了开展磁流体(MHD)流动控制原理研究,建立了磁流体技术试验系统,采用电容耦合射频-直流组合放电对Ma=3.5气流进行电离,在磁场作用下产生顺/逆气流方向的洛伦兹力控制流场,采用试验段静压变化来监测磁流体流动控制效果,通过一维模型计算磁流体流动控制过程中流场变化情况,分析磁流体流动控制效果;通过添加电磁源项的Navier-Stokes方程耦合电势泊松方程建立了二维磁流体动力模型,对磁流体流动控制进行数值模拟研究。主要结论如下:在磁场约束下,电容耦合射频-直流组合放电能够在Ma=3.5流场中产生大体积均匀电流,电导率约0.015S/m;在焦耳热和洛伦兹力作用下,磁流体加速时静压升高了130Pa,减速时静压升高了200Pa;磁流体流动控制过程中,仅有不足10%的能量在磁流体通道内发生了作用;数值模拟结果显示,在试验条件下,加速时静压升高了128Pa,减速时静压升高了208Pa,与试验结果基本吻合。; 李益文樊昊张百灵王宇天段成铎高岭庄重何国强; 关键词：等离子体超声速电导率

一种基于表面磁控电弧放电的进气道激波控制装置及方法: 本发明提出一种基于表面磁控电弧放电的进气道激波控制装置及方法，涉及等离子体、磁流体技术领域。一、采用高电压脉冲击穿‑低电压直流维持的组合放电方式在进气道内壁面产生电弧放电等离子体；二、在进气道壁面内安装永磁铁施加垂直于壁...; 王宇天李益文张百灵陈戈段鹏振; 文献传递

基于均匀模型的低气压电容耦合射频放电特性研究被引量：7: 2016年; 针对磁流体流动控制技术对大体积、均匀放电等离子体的需要,开展了低气压下平板型电容耦合放电特性实验研究,并基于均匀射频放电模型,联立能量平衡方程建立诊断模型对等离子体参数进行诊断。结果表明:气压较低时,放电为α模式,整个放电空间发光较为均匀,当气压大于500 Pa时,放电转变为γ模式,在电极附近出现负辉光区,但负辉光区较厚占据了整个放电空间,随着气压增大,负辉光区、法拉第暗区厚度减小,并在放电区域中心出现明显正柱区,正柱区面积随负载功率的增大而增大;放电为γ模式时,电流将随负载功率增大而增大,而电压先不变后增大,并且转折点负载功率随着气压增大而增大;电子数密度ne随负载功率的增大线性增大,而电子温度T_e只是略有增大,约为5500 K(0.47 e V)。; 王宇天张百灵李益文樊昊高岭庄重; 关键词：等离子体诊断电子温度

分段法拉第磁流体发电通道流动特性数值模拟被引量：1: 2016年; 磁流体发电是解决以冲压发动机为动力的飞行器机载供电问题的有效途径。为了探究磁流体发电通道的内部流动情况和能量转化机理,针对分段法拉第型发电通道,结合实验设备设计参数,构建了低磁雷诺数条件下的磁流体五波模型,并运用二阶熵格式对其求解。通过分析四种不同情况,研究了分段法拉第型磁流体发电通道在不同实验条件下的流动特性。计算结果表明:磁作用数由0变为0.1时,通道出口处温度升高10.4%,出口速度降低27.7%,马赫数降低25%,磁作用数升高至1时,出口速度将降至临界声速,马赫数降为1,出口温度较基准态升高20.8%;通道能量转化率越高,通道内壁逆压梯度越大,流动在内壁上容易发生分离;负载系数为0.5时,通道出口速度相较于负载系数为0.8的情况,气流速度下降约11.7%,马赫数下降8%,通道将产生更多的焦耳热,能量转化率较高,但是电效率较低。通道在进行发电实验时,增大电磁作用强度,同时选择合适的外部负载,可以提高通道发电性能。; 张百灵段成铎李益文高岭王宇天朱涛; 关键词：冲压发动机磁流体发电通道流场特性数值模拟

表面磁流体气动激励控制楔面激波规律数值研究被引量：1: 2017年; 针对表面磁流体(MHD)气动激励对高超声速进气道在非设计状态下激波控制问题,从唯象学的角度出发,基于低磁雷诺数假设,将电磁作用简化为Navier-Stokes方程组中的源项处理,同时考虑到低气压、低磁场环境下电子回旋效应引起的Hall效应,并联立Ohm定律,建立磁流体动力学模型,通过与实验纹影对比验证了模型的合理性,并利用该模型研究了表面MHD加/减速激励作用位置与宽度、磁场强度、电导率和能量转化率等参数对楔面激波的影响规律。结果表明:表面MHD气动激励包括焦耳热与洛伦兹力作用,当放电功率密度为3.8×10~9k W/m^3,磁场强度为0.34T时,MHD加/减速激励分别使激波位置前移6mm与10mm;而磁场强度较低时,由于焦耳热的主导作用,将会出现激波前后压力比增大,激波强度增加等负面效应;根据激励参数的影响规律,激励器电极应靠近尖端布置,增大磁场强度,并改善等离子体源以提高气体电导率,同时适当增大激励区域宽度。; 王宇天张百灵李益文段成铎庄重张磊; 关键词：磁流体激波表面放电磁场

低气压直流辉光放电数值模拟与实验研究被引量：11: 2016年; 为进一步探究低气压直流辉光放电机理,建立了基于局部平衡假设的2维直流辉光放电模型,研究了正常辉光向异常辉光放电的转变过程及其放电特性,并将异常辉光放电数值模拟结果与实验结果进行对比分析。结果表明,正常辉光放电时,在放电电压小幅增大的情况下,放电区域的扩大使放电电流增大,阴极位降区厚度减小,并出现明显的负辉光区。进一步增大放电电压,放电将覆盖整个阴极表面,可以明显区分出阴极位降区、负辉光区和正柱区,此时放电转变为异常辉光放电;放电电压为400 V时的阴极位降区电场强度高达3 200 V/cm。异常辉光放电、气压不变时,增大放电电压不会改变放电结构,但负辉光区的电子数密度增大使电流增大、放电增强;放电电压为400 V且气压在50-420 Pa之间时,放电电流将随气压的升高而增大。; 张百灵王宇天李益文樊昊高岭段成铎; 关键词：等离子体气体放电

超声速气流电容耦合射频放电特性被引量：1: 2017年; 针对如何产生均匀和稳定的超声速非平衡等离子体这一科学问题,为进一步探究超声速气流电容耦合射频放电特性,建立了超声速非平衡电离磁流体动力技术实验系统,开展了Ma=3.4条件下,超声速气流边界层与主流中心区的电容耦合射频放电特性研究;同时针对超声速放电等离子体的实时诊断问题,基于均匀射频放电模型,联立能量平衡方程,建立等离子体诊断模型对平均电子数密度与电子温度等参数进行诊断。结果表明:超声速气流条件下,通过电容耦合射频可以产生均匀和稳定的放电等离子体;分子数密度是影响超声速气流放电特性的主要因素,同时超声速气流对平均电子温度的影响很小,约为0.46 e V。; 李益文王宇天张百灵庄重何国强张茗柯; 关键词：等离子体诊断电子温度

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