高超声速流动中气动力气动热的CFD验证及应用

来源 :中国第一届近代空气动力学与气动热力学会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wyzhen
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在超声速和高超声速流动中,对物面热流和摩阻的准确预测将对飞行器十分关键.介绍了CFD方法采用的控制方程、湍流模型、近似转捩公式以及湍流的壁面函数边界条件;以及采用的数值方法.在此基础上对超声速层流流动和湍流流动中物面的摩擦阻力和热流进行了验证,并且考察了CFD工具在使用壁面函数边界条件后在湍流计算中的网格无关性能力.并针对设计的一种高超声速飞行器进行了气动力和气动热的数值模拟.
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红外窗口是红外自动寻的导弹等高超声速飞行器的重要部件,本文针对球锥外形,红外窗口采用外冷方式的气动光学传输效应进行了数值模拟研究,结果表明,外流场对光传输的影响是显著的,加入冷源强度越大,对光传输的影响就越剧烈,本文结果可以对红外窗口布置、冷却方式选择、以及光学补偿方面提供参考.
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火箭发射方案论证过程中,由于燃气物性复杂,箭体及发射车设备几何形状复杂,通常借助通用CFD全三维仿真手段研究发射燃气动力学基本规律.发射燃气动力学全三维仿真结果指导工程设计,但其可信度需要相应的实物试验验证支持,为此,本文首先提出了利用喷流缩比试验验证发射燃气动力学全三维结果的思路.在总结发射燃气动力学全三维仿真经验基础上,提出了适合工程应用的燃气喷流缩比试验相似理论,该相似理论的主要贡献是提出了
超声速下栅格之间的波系反射是影响栅格翼气动特性的一个重要问题,本文采用风洞实验的方法,研究了马赫数2.0094条件下栅格之间波系反射随攻角、格宽翼弦比的变化,并分析了这些参数对栅格翼升阻比特性的影响.
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