电离对高超声速稀薄流飞行器气动热影响

发布时间：2017-09-02 04:18

  本文关键词：电离对高超声速稀薄流飞行器气动热影响

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【摘要】：将电离反应模型扩展到(direct simulation Monte Carlo,DSMC)方法中,研究了电离反应效应对高超声速稀薄流飞行器气动热的影响特性.针对稀薄流场中电子出现带来的实际困难,引入"捆绑法"思想处理电子在流场中的运动,并给出了电离反应模型及电离反应处理方法.在以RAM-CⅡ飞行器外形为例对增加了电离反应的DSMC代码进行验证的基础上,以"星尘号"探测器外形为研究对象,针对不同飞行高度下5组元混合气体模型(无电离)和11组元混合气体模型(含电离)的化学非平衡流动开展了数值模拟,细致分析和对比了电离反应效应对探测器气动热的影响规律.研究结果表明:采用的电离反应处理方案能够模拟带电离反应的高超声速化学非平衡稀薄流动.在飞行高度为60km时电离反应对探测器气动热的影响最为强烈,使探测器的驻点热流密度降低了5.12%,电离反应对探测器气动热的影响随气体稀薄程度增加而减弱.
【作者单位】： 南京航空航天大学航空宇航学院;
【关键词】： 气动热 DSMC方法 电离反应 高超声速 稀薄流
【基金】：江苏高校优势学科建设工程资助项目
【分类号】：V211
【正文快照】： 随着全世界科技和军事水平的不断发展,对高超声速飞行的研究已经成为了航空航天技术最前沿的阵地.当飞行速度为7km/s左右时,由于飞行器和周围流场的剧烈相互作用,飞行器头部的温度将会达到数万开尔文,在如此高温条件下,飞行器头部区域内必然会发生电离反应,并伴随着热力学能和

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本文编号：776339