锥柱裙组合体再入气动热特性研究

发布时间：2021-06-29 01:54

　　锥柱裙类组合体类高超声速飞行器外部存在弓形激波,拐角诱发激波/边界层干扰,气动加热较为复杂。为深入研究此类气动热变化规律,采用CFD方法研究HIFiRE-1再入大气层气动热问题。结果显示,飞行器进入稀薄流区时,需重点关注鼻锥气动加热,而拐角气动加热不明显;进入稠密大气层后,飞行器拐角出现边界层分离与再附现象,且分离泡随着空气密度增大而逐步缩小,气动加热较为突出。 

【文章来源】：弹箭与制导学报. 2019,39(03)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

几何模型及三维网格方法验证

－63．46145．0394．025e－71．94142．8403．831e－70．43134．0392．345e－80．22132．7388．4模拟得到的壁面压强和热流分布如图2所示。对比看出:网格尺度加密到网格3后，壁面最大y+降低到0．43以下，计算热流结果相对误差较小，可以认为网格收敛。网格3结果与实验结果对比可见:模拟壁面热流分布与实验结果吻合较好，再附点热流密度稍有高估，模拟压强分布也较为准确，再附点后压降稍慢，表明文中计算模型较为准确。图2网格验证风洞实验与模拟马赫数分布如图3(a)、图3(b)所示，可以看到，数值模拟拐角处激波/边界层干扰流动与实验纹影照片符合良好。图3模拟结果对比2再入过程气动热计算2．1计算参数依据文献［16］的飞行实验弹道参数，选择HI-·801·

kW/cm2)11e－63．46145．0394．025e－71．94142．8403．831e－70．43134．0392．345e－80．22132．7388．4模拟得到的壁面压强和热流分布如图2所示。对比看出:网格尺度加密到网格3后，壁面最大y+降低到0．43以下，计算热流结果相对误差较小，可以认为网格收敛。网格3结果与实验结果对比可见:模拟壁面热流分布与实验结果吻合较好，再附点热流密度稍有高估，模拟压强分布也较为准确，再附点后压降稍慢，表明文中计算模型较为准确。图2网格验证风洞实验与模拟马赫数分布如图3(a)、图3(b)所示，可以看到，数值模拟拐角处激波/边界层干扰流动与实验纹影照片符合良好。图3模拟结果对比2再入过程气动热计算2．1计算参数依据文献［16］的飞行实验弹道参数，选择HI-·801·

【参考文献】：
期刊论文
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[3]HLLC黎曼解法器的优化与应用[J]. 贾月玲,温海瑞.  北京理工大学学报. 2015(04)
[4]高速飞行器气动热结构耦合分析及优化设计[J]. 李昱霖,刘莉,龙腾,朱华光.  弹箭与制导学报. 2014(05)
[5]高超声速气动热数值计算壁面网格准则[J]. 张智超,高振勋,蒋崇文,李椿萱.  北京航空航天大学学报. 2015(04)
[6]气动热数值模拟中的网格相关性及收敛[J]. 潘沙,冯定华,丁国昊,田正雨,杨越明,李桦.  航空学报. 2010(03)



本文编号：3255480