高速双锥绕流中热化学与输运模型影响研究

发布时间：2022-01-19 23:05

　　激波与边界层之间相互作用是高超声速飞行中的常见现象,对飞行器气动性能与飞行安全至关重要.对于高焓来流,流场中通常存在复杂的物理化学现象,此时准确模拟流场中激波边界层相互作用的难度大,相关物理化学建模仍有待进一步考察和研究.本文针对最近文献中纯净空气高超声速双锥绕流实验开展数值研究,分别研究了不同热化学模型与输运模型对壁面压力与热流的影响.热力学模型包括完全气体、热力学平衡和非平衡模型,化学模型包括冻结和非平衡化学模型,输运模型包括经典的Wilke/Blottner/Eucken模型与更加复杂的Gupta/SCEBD模型,以及考虑壁面催化/非催化影响的模型.计算了6个不同算例,涵盖了低焓至高焓来流等不同工况.壁面压力与热流的数值计算结果与实验结果符合较好;对于低焓来流,计算结果主要受到分子内能分布的影响,输运模型对计算结果的影响不大;对于高焓来流,一方面计算结果受到化学反应与壁面催化的影响较大,另一方面不同输运模型对计算结果的影响也更加明显. 

【文章来源】：力学学报. 2019,51(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
引言
1 计算方法
    1.1 控制方程
    1.2 输运模型
        1.2.1 Wilke/Blottner/Eucken模型
        1.2.2 Gupta/SCEBD模型
    1.3 其他物理化学模型
    1.4 数值方法
2 结果与分析
    2.1 低焓工况
    2.2 高焓工况
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]激波与转捩边界层干扰非定常特性数值分析[J]. 童福林,李新亮,唐志共.  力学学报. 2017(01)
[2]真实气体效应对升力体舵面局部流动分离的影响[J]. 田浩,叶友达,蒋勤学,何先耀.  空气动力学学报. 2015(03)
[3]高超声速激波/边界层干扰流动数值模拟研究[J]. 龚安龙,刘周,杨云军,周伟江.  空气动力学学报. 2014(06)
[4]高超声速双锥体绕流的数值计算与流场分析[J]. 钱耕,王保国.  科技导报. 2010(14)
[5]高超音速双锥绕流数值模拟的格式效应分析[J]. 张静,阎超.  北京航空航天大学学报. 2008(04)
[6]表面台阶引起的高超声速湍流边界层分离[J]. 唐贵明.  力学学报. 1994(01)

博士论文
[1]激波反射干扰及其热化学非平衡效应[D]. 石晓峰.中国科学技术大学 2018



本文编号：3597735