第229章 饱和式研发 (第1/3页)
“检查激光脉冲时序。”
陈辉没有慌张,手指在电路板上快速敲击,“可能是同步控制器的高频干扰。”
研究员林正则快速上前更换控制器。
但更换备用控制器后,问题依旧!
这次实验他们准备了半个多月,如果因为这个意外失败,哪怕能很快找到原因,也需要再等半个多月,陈辉不想等那么久。
周围的研究员们依旧在努力的排查问题,但显然都是徒劳。
沮丧的气氛在实验室中蔓延。
陈辉眼角余光却忽然瞥见墙角的红外热像仪数据,燃烧室模型入口处的温度比预期高了80K。
“等等,”他转身对吴志伟说到,“不是设备故障——是气流提前转捩了。”
“转捩?”吴志伟愣住,“预仿真里边界层应该在x=250mm才转捩,现在才x=180mm……”
“高焓气流里的空气分子解离提前了!”陈辉目光锐利,仿佛有两道实质的光芒从中射出,他调出实时热流密度曲线,“壁面热流比预测值高了30%,说明激波提前附着,边界层被提前加热,转捩位置前移。”
他的手指在空气动力学图上划出一道弧线,“原来的PIV观测窗设在x=200mm,现在激波在x=180mm,那里的流速场根本不是预想的‘未转捩层流’,而是‘湍流混合区’——难怪相机拍不到清晰的粒子轨迹,流场太乱了!”
一切豁然开朗。
但团队还是陷入了沉默。
原计划通过PIV获取“层流-湍流转捩点”的数据,现在转捩点提前了70mm,所有预设测量点都偏离了真实流场。
更麻烦的是,燃烧室模型表面的微热电偶开始报警——壁面温度突破材料耐受极限(3800K),ZrB涂层边缘出现了细微的烧蚀坑。
“必须调整观测位置。”
陈辉斩钉截铁的说道,“把PIV相机移到x=150mm,那里还处于‘未受激波干扰的清洁区’。”
他快速在平板上调出燃烧室的三维模型,“同时,用LIF系统重点监测x=120mm处的OH浓度——如果转捩提前,燃料混合的核心区会向燃烧室上游移动。”
“但x=150mm的窗口是备用孔,”吴志伟犹豫,“石英玻璃的厚度只有3mm,高温下可能炸裂。”
陈辉也冷静下来。
但实验已经开启,根本没有那么多时间留给他思考。
“用铜网加固,再浇一层水冷胶。”陈辉转身看向林正则,“现在每耽误一分钟,燃烧室就多一分烧穿的风险,林教授,联系加工组,十分钟内送加固窗口过来。”
十分钟后,加固后的观测窗被装上。
陈辉亲自调试PIV激光器的角度,确保光束能穿透湍流核心区。
当新的触发信号亮起时,大厅里响起此起彼伏的呼吸声——相机捕捉到了清晰的粒子轨迹,尽管背景噪声明显,但流线的扭曲程度证实了陈辉的判断——激波确实在x=178mm处附着,边界层转捩点比预仿真提前了65mm。
“现在看LIF数据!”小吴突然喊到。
屏幕上,OH自由基的荧光图像显示,燃烧区的峰值位置从预仿真的x=110mm移动到了x=95mm。
“燃料混合提前了!”陈辉的手指在平板电脑上飞快计算,“转捩提前导致壁面摩擦增加,气流能量损失更大,为了维持总温,燃料喷射角度需要减小2°——这和我在修正模型里加入的‘催化反应加速项’吻合!”
原来,陈辉在模型中特意考虑了高温下壁面涂层对H分子的催化解离作用,这一项在预仿真中被设为“次要参数”,但此刻,LIF数据显示OH浓度峰值与催化反应速率的关联度比预期高40%——正是这一修正,让模型在转捩提前的极端情况下依然保持了预测能力。
“调整燃料喷射角度,重新启动燃烧!”陈辉的声音带着兴奋。
当H燃料以新的角度喷入主流时,燃烧室的压力曲线逐渐稳定,红外热像仪的温度峰值回落至2780K,PIV系统终于捕捉到了完整的速度场,激波清晰可见,分离泡尺寸与修正后的CFD模型误差仅2%,OH浓度分布与理论预测完美重合!
(本章未完,请点击下一页继续阅读)