CN112944396B - 一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法，所述方法包括：在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值，根据总焓差值评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与气态燃料的混合效率。基于这一方法，可以通过简单的测量和计算快速定性评估燃烧室中燃料和气流的混合效率，以及评估在燃烧室中各位置燃料和气流的混合效率，具有计算方式简单、响应频率快、方便快捷等优点，能够快速评估燃料喷注方案的优劣，并根据评估结果对燃料喷注方案进行优化与迭代。
Description
技术领域
本申请涉及超燃冲压发动机燃烧室设计与性能评估技术领域，特别是涉及一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法。
背景技术
超燃冲压发动机是吸气式高超声速飞行器的核心动力装置，其技术的先进性与成熟度决定了高超声速飞行器的性能。燃烧室作为发动机的关键部件，燃烧性能的优劣决定了发动机的推力性能与比冲，因此是发展吸气式高超声速飞行器的重中之重。
超燃冲压发动机燃烧室入口气流为超声速，气流在燃烧室的驻留时间在10-4~10- 3s量级（气流速度在103m/s量级，燃烧室长度在1m量级）。在超燃冲压发动机燃烧室内，燃料通常采用壁面喷注的方式与超声速高焓来流混合，进而发生燃烧化学反应，燃烧室壁面喷注的燃料在超声速气流中的化学反应时间与气流驻留时间在同一量级。因此超燃冲压发动机燃烧室内的燃烧化学反应由燃料与超声速高焓来流的混合状态决定。如何衡量壁面喷注气态燃料与超声速来流的混合效率对于设计发动机燃料喷注方案，提高燃烧室性能意义重大。
目前常用实验与数值模拟两种方法来评估超声速高焓来流中燃料混合效率。论文《Fuel–Air Mixing Experiments in a Directly Fueled Supersonic CavityFlameholder》中提出将混入丙酮蒸气的氮气作为发动机燃料的替代组分喷入燃烧室，利用丙酮在紫外激光的照射下发出荧光的特性对替代燃料在燃烧室内的分布进行成像，进而定性地观察燃料与来流的混合状态。在这一方式中，混入丙酮蒸气的替代燃料与发动机的真实燃料在分子摩尔质量与扩散速率方面存在差异，因此不能真实反映燃料在燃烧室内的分布；此外，实验需要丙酮发生器、紫外激光器、光路传输装置以及增强型相机等设备，系统复杂；同时受激光器激发频率的限制，图像采样频率较低，一般在100Hz以下。
论文《Numerical Predictions of Mixing in a Supersonic CavityFlameholder》采用数值模拟的方法计算燃料在超声速气流中的分布，湍流模型采用混合雷诺平均/大涡模拟方法，在三维的计算区域内对流场的组分分布进行非稳态求解，进而将瞬态结果取平均得到燃料在燃烧室内的平均分布，再通过后处理手段得到燃料的混合效率。在这一方式中必须考虑湍流模型的准确性，而现有的各种湍流模型均无法准确模拟超燃冲压发动机燃烧室内的湍流输运过程，导致模拟结果与真实情况存在差异。此外，大尺度的三维数值模拟需要庞大的计算资源，且耗时较长，不利于燃料喷注方案的快速迭代与优化。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供简单、快捷的一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法。
一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法，包括：
在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值，根据总焓差值评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与气态燃料的混合效率。
其中一个实施例中，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值的步骤包括：
当未进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值。
当进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值。
根据未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值和进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值，得到超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值。
其中一个实施例中，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值的方式包括：
使用总压耙测量超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的滞止压力值。
使用热流计测量超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的热流值。
其中一个实施例中，根据滞止压力值和热流值得到超声速来流在所述超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值的方式包括：
其中，
为所述超声速来流在所述超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值，
为热流值，
为滞止压力值，
为热流计头部前缘的半径，
为Sutton–Graves常数。
其中一个实施例中，还包括：获取超声速来流沿超燃冲压发动机燃烧室中心轴线的总焓差值曲线，根据总焓差值曲线评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率。
其中一个实施例中，获取超声速来流沿超燃冲压发动机燃烧室中心轴线的总焓差值曲线的方式包括：
根据超燃冲压发动机燃烧室的长度和预设的测量规则，在超燃冲压发动机燃烧室中心轴线上得到对应的多个测量位置。
在多个测量位置获取超声速来流的总焓差值，得到表示超声速来流的总焓差值和混合距离间关系的总焓差值曲线。
其中一个实施例中，根据总焓差值曲线评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率的方式包括：
根据总焓差值曲线评估超声速来流在所述超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率随混合距离的变化关系。
一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的评估装置，包括：
混合效率评估模块，用于在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值，根据总焓差值评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与气态燃料的混合效率。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值，根据总焓差值评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与气态燃料的混合效率。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值，根据总焓差值评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与气态燃料的混合效率。
与现有技术相比，上述一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法、装置、计算机设备和存储介质，根据超声速来流在超燃冲压发动机的燃烧室的出口处进行和未进行壁面气态燃料喷注时的总焓的变化值，评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率。本申请的技术方案是基于超燃冲压发动机的燃料混合方式设计的。由于燃烧室入口气流为超声速，使得通过壁面喷注的燃料较难进入燃烧室中心主流，即燃料射流穿透度低制约了燃料与超声速来流的充分混合。由此可知，当燃烧室壁面喷注的燃料与超声速气流混合效率较高时，燃烧室中心主流与壁面喷注的常温燃料之间的热交换越强，燃烧室中心轴线处气流的总焓降低。因此燃料的混合效率与燃烧室中心轴线处气流的总焓存在负相关关系。通过测量燃料喷注前后燃烧室出口中心轴线处气流的总焓差即可定性地衡量燃料与超声速来流的混合效率，若燃料喷注后燃烧室出口总焓与喷注前相比下降更大，则混合效率更高。本申请具有计算方式简单、响应频率快、方便快捷等优点。
附图说明
图1为一个实施例中一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法的应用场景图；
图2为一个实施例中一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法的步骤图；
图3为一个实施例中一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法的测量方式示意图；
图4为一个实施例中使用的总压耙的结构示意图；
图5为一个实施例中使用的热流计的结构示意图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法，可以应用于如图1所示的超燃冲压发动机燃烧室。其中，102为燃烧室的侧壁，101为设置在燃烧室侧壁上的燃料喷孔，103为超声速来流（箭头指向为从燃烧室入口指向燃烧室出口），104为燃烧室的中心轴线，105表示通过燃料喷孔进入燃烧室中的燃料射流。图1给出的是燃烧室的剖面图，侧壁之间的左侧开口为燃烧室的入口，右侧开口为燃烧室的出口。
在一个实施例中，提供了一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法，以该方法用于评估图1中的超燃冲压发动机燃烧室的壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率为例进行说明，包括以下步骤：
在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值，根据总焓差值评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与气态燃料的混合效率。
在图1中，气态燃料通过燃烧室的侧壁102的上游壁面（即靠近超声速气流的进入位置的壁面）的燃料喷孔101喷入燃烧室，形成燃料射流105。燃料射流105与进入燃烧室的超声速来流103混合。
当壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率较低时，意味着通过壁面喷注的燃料射流穿透度较低，较难进入燃烧室中心主流，因此制约了燃料射流与超声速来流的充分混合。反之，随着燃烧室壁面喷注的气态燃料与超声速气流混合效率的提高，燃烧室中气态燃料和壁面喷注的常温燃料之间的热交换增强，则超声速来流在通过燃烧室后的总焓的下降程度越大。因此，燃烧室中的超声速气流和壁面喷注燃料的混合效率和燃烧室出口处气流的总焓存在负相关关系，而和气流通过燃烧室前后的总焓的差值存在正相关关系。基于这一原理，本实施例根据燃料喷注前后燃烧室出口处气流的总焓的差值即可定性地衡量燃料与超声速来流的混合效率。
实施时，分别获取燃烧室出口处的超声速气流在进行燃料喷注和未进行燃料喷注时的总焓值，然后得到其差值。如图1所示，超声速来流的方向与燃烧室的中心轴线104重合，因此气流总焓值的获取位置应当在燃烧室出口的中心轴线处。
上述一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法根据超声速来流在燃料喷注前后的总焓的变化值，评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率，具有计算方式简单、响应频率快、方便快捷等优点。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法，包括以下步骤：
步骤202，当未进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值。
步骤204，当进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值。
具体地，在步骤202和步骤204中，可以使用总压耙测量超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的滞止压力值，使用热流计测量超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的热流值。如图3所示，在燃烧室出口的中心轴线的测量点306处，分别使用总压耙和热流计测量气流的滞止压力值和热流值，使用的总压耙如图4所示，热流计如图5所示，图中长度单位均为毫米，角度单位为度。
步骤206，根据滞止压力值和热流值得到超声速来流在超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值：
其中，
为超声速来流在超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值，
为热流值，
为滞止压力值，
为热流计头部前缘的半径，
为Sutton–Graves常数。
使用Sutton–Graves关系式得到燃烧室出口处的气流的总焓，
=3.497×10−4kg/(s⋅m3/2⋅Pa1/2))。
步骤208，根据未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值和进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值，得到超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值。
将测量到的进行燃料喷注前后的气流的总焓值相减，得到对应的总焓差值，根据总焓差值和燃烧室中燃料和超声速来流的混合效率正相关的特性，可以评估该超燃冲压发动机燃烧室的燃料喷注方案的优劣，根据评估结果对燃料喷注方案进行优化。
本实施例利用热流计与总压耙进行测量，并计算得到燃烧室出口中心轴线位置气流的总焓，利用燃料喷注前后气流总焓的差值即可衡量壁面喷注燃料与超声速来流的混合效率，具有测量系统简单的特点。
其中一个实施例中，步骤208之后还包括：
步骤210，根据超燃冲压发动机燃烧室的长度和预设的测量规则，在超燃冲压发动机燃烧室中心轴线上得到对应的多个测量位置，在多个测量位置获取超声速来流的总焓值，得到表示超声速来流的总焓值和混合距离间关系的总焓差值曲线。
步骤212，根据总焓差值曲线评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率随混合距离的变化关系。
超声速来流在燃烧室中与燃料射流的混合效率是与超声速来流在燃烧室中经过的距离（即混合距离）相关的。获得燃烧室中不同位置的混合效率对于评估燃料喷注方案也非常重要。基于评估高速来流通过整个燃烧室前后的混合效率的原理，可以根据燃烧室的总长度确定一组测量位置，在这些测量位置得到超声速来流的总焓差值，从而得到超声速来流的总焓差值和混合距离之间的变化关系曲线，得到燃烧室中不同位置的混合效率变化情况，进而对燃料喷注方案进行相应调整。
应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，提供了一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的评估装置，包括：
混合效率评估模块，用于在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值，根据总焓差值评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与气态燃料的混合效率。
其中一个实施例中，混合效率评估模块用于当未进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值。当进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值。根据未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值和进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值，得到超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值。
其中一个实施例中，混合效率评估模块用于使用总压耙测量超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的滞止压力值。使用热流计测量超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的热流值。
其中一个实施例中，混合效率评估模块根据滞止压力值和热流值得到超声速来流在超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值的方式包括：
其中，
为超声速来流在超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值，
为热流值，
为滞止压力值，
为热流计头部前缘的半径，
为Sutton–Graves常数。
其中一个实施例中，还包括总焓差值曲线生成模块，用于获取超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中心轴线上的总焓差值曲线，根据总焓差值曲线评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率。
其中一个实施例中，总焓差值曲线生成模块用于获取超声速来流沿超燃冲压发动机燃烧室中心轴线的总焓差值曲线，根据总焓差值曲线评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率。
其中一个实施例中，总焓差值曲线生成模块用于根据超燃冲压发动机燃烧室的长度和预设的测量规则，在超燃冲压发动机燃烧室中心轴线上得到对应的多个测量位置。在多个测量位置获取超声速来流的总焓差值，得到表示超声速来流的总焓差值和混合距离间关系的总焓差值曲线。
关于一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的评估装置的具体限定可以参见上文中对于一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法的限定，在此不再赘述。上述一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的评估装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值，根据总焓差值评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与气态燃料的混合效率。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当未进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值。当进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值。根据未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值和进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值，得到超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：使用总压耙测量超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的滞止压力值。使用热流计测量超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的热流值。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据滞止压力值和热流值得到超声速来流在超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值：
其中，
为超声速来流在超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值，
为热流值，
为滞止压力值，
为热流计头部前缘的半径，
为Sutton–Graves常数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中心轴线上的总焓差值曲线，根据总焓差值曲线评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取超声速来流沿超燃冲压发动机燃烧室中心轴线的总焓差值曲线，根据总焓差值曲线评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据超燃冲压发动机燃烧室的长度和预设的测量规则，在超燃冲压发动机燃烧室中心轴线上得到对应的多个测量位置。在多个测量位置获取超声速来流的总焓差值，得到表示超声速来流的总焓差值和混合距离间关系的总焓差值曲线。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值，根据总焓差值评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与气态燃料的混合效率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当未进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值。当进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值。根据未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值和进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值，得到超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：使用总压耙测量超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的滞止压力值。使用热流计测量超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的热流值。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据滞止压力值和热流值得到超声速来流在超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值：
其中，
为超声速来流在超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值，
为热流值，
为滞止压力值，
为热流计头部前缘的半径，
为Sutton–Graves常数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中心轴线上的总焓差值曲线，根据总焓差值曲线评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取超声速来流沿超燃冲压发动机燃烧室中心轴线的总焓差值曲线，根据总焓差值曲线评估超声速来流在超燃冲压发动机燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据超燃冲压发动机燃烧室的长度和预设的测量规则，在超燃冲压发动机燃烧室中心轴线上得到对应的多个测量位置。在多个测量位置获取超声速来流的总焓差值，得到表示超声速来流的总焓差值和混合距离间关系的总焓差值曲线。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种壁面喷注气态燃料与超声速来流混合效率的测量方法，其特征在于，所述方法包括：
当未进行壁面气态燃料喷注时，在超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值；
当进行壁面气态燃料喷注时，在所述超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值，根据获取到的滞止压力值和热流值得到进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值；
根据未进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值和进行壁面气态燃料喷注时超声速来流的总焓值，得到超声速来流在壁面气态燃料喷注前后的总焓差值；
根据所述总焓差值评估所述超声速来流在所述超燃冲压发动机的燃烧室中与气态燃料的混合效率；
其中，在所述超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处获取超声速来流的滞止压力值和热流值的方式包括：
使用总压耙测量所述超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的滞止压力值；
使用热流计测量所述超燃冲压发动机的燃烧室出口的中心轴线处气流的热流值；
根据所述滞止压力值和所述热流值得到所述超声速来流在所述超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值的方式包括：
其中，
为所述超声速来流在所述超燃冲压发动机的燃烧室出口的总焓值，
为热流值，
为滞止压力值，
为热流计头部前缘的半径， 
为Sutton–Graves常数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获取超声速来流沿所述超燃冲压发动机的燃烧室中心轴线的总焓差值曲线，根据所述总焓差值曲线评估所述超声速来流在所述超燃冲压发动机的燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取超声速来流沿所述超燃冲压发动机的燃烧室中心轴线的总焓差值曲线的方式包括：
根据所述超燃冲压发动机的燃烧室的长度和预设的测量规则，在所述超燃冲压发动机的燃烧室中心轴线上得到对应的多个测量位置；
在所述多个测量位置获取所述超声速来流的总焓差值，得到表示所述超声速来流的总焓差值和混合距离间关系的总焓差值曲线。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述总焓差值曲线评估所述超声速来流在所述超燃冲压发动机的燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率的方式包括：
根据所述总焓差值曲线评估所述超声速来流在所述超燃冲压发动机的燃烧室中与壁面喷注气态燃料的混合效率随混合距离的变化关系。
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