空气动力学学报
空氣動力學學報
공기동역학학보
ACTA AERODYNAMICA SINICA
2014年
2期
235-239
,共5页
苗文博%罗晓光%程晓丽%沈清
苗文博%囉曉光%程曉麗%瀋清
묘문박%라효광%정효려%침청
高超声速%壁面催化%气动特性%剪切力%N-S方程
高超聲速%壁麵催化%氣動特性%剪切力%N-S方程
고초성속%벽면최화%기동특성%전절력%N-S방정
hypersonic%surface recombination%aerodynamic force%surface friction%Navier-Stokes equation
针对高超声速流动中的高温真实气体效应,采用数值模拟求解三维N-S方程的方法研究了壁面催化对高超声速飞行器气动特性的影响规律.研究发现:对于文中所选两类高超声速飞行器——大钝头CEV再入飞行器和仿HTV2高升阻比升力体飞行器,壁面催化对表面压力影响均较小,对剪切应力的影响在飞行器不同部位表现不同:在头部和前缘等强压缩区域,壁面催化对表面剪切力影响明显,在大面积和背风区位置,壁面催化对表面剪切力影响微弱.这是因为壁面催化使得具有更大惯性的大分子气体在近壁处聚集,从而导致更高的速度梯度.由于大钝头外形波阻在整体气动特性中占优,而高升阻比外形头部强压缩区域面积较小,头部强压缩区域剪切力对整体气动特性贡献较小,最终体现为壁面催化对整体气动力影响微弱.
針對高超聲速流動中的高溫真實氣體效應,採用數值模擬求解三維N-S方程的方法研究瞭壁麵催化對高超聲速飛行器氣動特性的影響規律.研究髮現:對于文中所選兩類高超聲速飛行器——大鈍頭CEV再入飛行器和倣HTV2高升阻比升力體飛行器,壁麵催化對錶麵壓力影響均較小,對剪切應力的影響在飛行器不同部位錶現不同:在頭部和前緣等彊壓縮區域,壁麵催化對錶麵剪切力影響明顯,在大麵積和揹風區位置,壁麵催化對錶麵剪切力影響微弱.這是因為壁麵催化使得具有更大慣性的大分子氣體在近壁處聚集,從而導緻更高的速度梯度.由于大鈍頭外形波阻在整體氣動特性中佔優,而高升阻比外形頭部彊壓縮區域麵積較小,頭部彊壓縮區域剪切力對整體氣動特性貢獻較小,最終體現為壁麵催化對整體氣動力影響微弱.
침대고초성속류동중적고온진실기체효응,채용수치모의구해삼유N-S방정적방법연구료벽면최화대고초성속비행기기동특성적영향규률.연구발현:대우문중소선량류고초성속비행기——대둔두CEV재입비행기화방HTV2고승조비승력체비행기,벽면최화대표면압력영향균교소,대전절응력적영향재비행기불동부위표현불동:재두부화전연등강압축구역,벽면최화대표면전절력영향명현,재대면적화배풍구위치,벽면최화대표면전절력영향미약.저시인위벽면최화사득구유경대관성적대분자기체재근벽처취집,종이도치경고적속도제도.유우대둔두외형파조재정체기동특성중점우,이고승조비외형두부강압축구역면적교소,두부강압축구역전절력대정체기동특성공헌교소,최종체현위벽면최화대정체기동력영향미약.
