载人航天
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재인항천
MANNED SPACEFLIGHT
2015年
3期
303-308,314
,共7页
肖洪%师羊羊%商雨禾%刘振侠
肖洪%師羊羊%商雨禾%劉振俠
초홍%사양양%상우화%류진협
NCCR%非牛顿粘性应力理论%非傅里叶热传导理论%高超声速稀薄流动
NCCR%非牛頓粘性應力理論%非傅裏葉熱傳導理論%高超聲速稀薄流動
NCCR%비우돈점성응력이론%비부리협열전도이론%고초성속희박류동
NCCR%non Newton viscous stress%non Fourier heat flux%hypersonic rarefied gas flows
不同于Grad矩方法(R13方程)和Chapman-Enskog展开(Burnett方程),Eu方法考虑H定理和熵增,由Boltzmann方程导出了气体动力学守恒方程的高阶量本构方程,暨NCCR方程,其在二维高Kn数稀薄气体领域得到了验证.首先呈现了NCCR与Grad矩方法和Burnett方程的区别,而后展示了由Boltzmann方程到守恒方程和NCCR本构方程暨建立联系稀薄统一算法的过程.解决NCCR方程强非线性难题,扩展了间断伽辽金求解NCCR和守恒方程的数值方法,耦合了Langmuir边界条件,并在近平衡区域对典型圆柱绕流、三维高超构型流场进行了数值计算和验证.验证结果表明,在近平衡区域NCCR准确捕捉到了流场信息,包括滞止线参数分布等;同时,NCCR模型在高超构型的后体区域,相比于NS方程更吻合于实验结果.研究为NCCR方程在三维领域的完善和在高Kn数稀薄流动区域的进一步验证提供了基础.
不同于Grad矩方法(R13方程)和Chapman-Enskog展開(Burnett方程),Eu方法攷慮H定理和熵增,由Boltzmann方程導齣瞭氣體動力學守恆方程的高階量本構方程,暨NCCR方程,其在二維高Kn數稀薄氣體領域得到瞭驗證.首先呈現瞭NCCR與Grad矩方法和Burnett方程的區彆,而後展示瞭由Boltzmann方程到守恆方程和NCCR本構方程暨建立聯繫稀薄統一算法的過程.解決NCCR方程彊非線性難題,擴展瞭間斷伽遼金求解NCCR和守恆方程的數值方法,耦閤瞭Langmuir邊界條件,併在近平衡區域對典型圓柱繞流、三維高超構型流場進行瞭數值計算和驗證.驗證結果錶明,在近平衡區域NCCR準確捕捉到瞭流場信息,包括滯止線參數分佈等;同時,NCCR模型在高超構型的後體區域,相比于NS方程更吻閤于實驗結果.研究為NCCR方程在三維領域的完善和在高Kn數稀薄流動區域的進一步驗證提供瞭基礎.
불동우Grad구방법(R13방정)화Chapman-Enskog전개(Burnett방정),Eu방법고필H정리화적증,유Boltzmann방정도출료기체동역학수항방정적고계량본구방정,기NCCR방정,기재이유고Kn수희박기체영역득도료험증.수선정현료NCCR여Grad구방법화Burnett방정적구별,이후전시료유Boltzmann방정도수항방정화NCCR본구방정기건립련계희박통일산법적과정.해결NCCR방정강비선성난제,확전료간단가료금구해NCCR화수항방정적수치방법,우합료Langmuir변계조건,병재근평형구역대전형원주요류、삼유고초구형류장진행료수치계산화험증.험증결과표명,재근평형구역NCCR준학포착도료류장신식,포괄체지선삼수분포등;동시,NCCR모형재고초구형적후체구역,상비우NS방정경문합우실험결과.연구위NCCR방정재삼유영역적완선화재고Kn수희박류동구역적진일보험증제공료기출.
