航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2009年
10期
1834-1839
,共6页
航空航天推进系统%化学非平衡%数值模拟%磁场%高超声速%激波脱体距离%电导率
航空航天推進繫統%化學非平衡%數值模擬%磁場%高超聲速%激波脫體距離%電導率
항공항천추진계통%화학비평형%수치모의%자장%고초성속%격파탈체거리%전도솔
对偶极子磁场作用下的三维钝头体高超声速黏性绕流的化学非平衡流动进行了数值模拟.电导率利用组分公式计算,化学模型为7组元、6反应模型.应用诱导磁场方法将磁场与流场耦合,控制方程的空间离散采用有限体积法,扩散项用中心差分格式,对流项采用二阶迎风格式,时间推进采用3步Runge-Kutta法.计算结果表明,外加偶极子磁场使激渡脱体距离增加,壁面摩擦系数和表面热流密度增大.与无磁场作用时相比,在0.153 T外加磁场作用下,冻结流中的激波脱体距离增加约3倍,局部壁面摩擦系数最大增加63%,局部表面热流密度最大增加61%;而化学非平衡流巾的激波脱体距离增加约0.5倍,局部壁面摩擦系数最大增加47%,局部表面热流密度最大增加31%,且化学非平衡流中激波层内温度的最大值约为冻结流中的64%.
對偶極子磁場作用下的三維鈍頭體高超聲速黏性繞流的化學非平衡流動進行瞭數值模擬.電導率利用組分公式計算,化學模型為7組元、6反應模型.應用誘導磁場方法將磁場與流場耦閤,控製方程的空間離散採用有限體積法,擴散項用中心差分格式,對流項採用二階迎風格式,時間推進採用3步Runge-Kutta法.計算結果錶明,外加偶極子磁場使激渡脫體距離增加,壁麵摩抆繫數和錶麵熱流密度增大.與無磁場作用時相比,在0.153 T外加磁場作用下,凍結流中的激波脫體距離增加約3倍,跼部壁麵摩抆繫數最大增加63%,跼部錶麵熱流密度最大增加61%;而化學非平衡流巾的激波脫體距離增加約0.5倍,跼部壁麵摩抆繫數最大增加47%,跼部錶麵熱流密度最大增加31%,且化學非平衡流中激波層內溫度的最大值約為凍結流中的64%.
대우겁자자장작용하적삼유둔두체고초성속점성요류적화학비평형류동진행료수치모의.전도솔이용조분공식계산,화학모형위7조원、6반응모형.응용유도자장방법장자장여류장우합,공제방정적공간리산채용유한체적법,확산항용중심차분격식,대류항채용이계영풍격식,시간추진채용3보Runge-Kutta법.계산결과표명,외가우겁자자장사격도탈체거리증가,벽면마찰계수화표면열류밀도증대.여무자장작용시상비,재0.153 T외가자장작용하,동결류중적격파탈체거리증가약3배,국부벽면마찰계수최대증가63%,국부표면열류밀도최대증가61%;이화학비평형류건적격파탈체거리증가약0.5배,국부벽면마찰계수최대증가47%,국부표면열류밀도최대증가31%,차화학비평형류중격파층내온도적최대치약위동결류중적64%.
