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热喷干扰气体模型对飞行器气动特性影响分析
被引量：
3
1
作者
傅杨奥骁
刘庆宗
+5 位作者
丁明松
江涛
李鹏
董维中
许勇
高铁锁
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期1229-1241,共13页
针对不同气体模型对高超声速飞行器喷流反作用控制系统(RCS)热喷干扰流场模拟的计算效率和准确性问题,基于喷流燃气物理化学模型,通过数值求解含化学反应源项的三维N-S方程,建立了飞行器RCS热喷干扰流场数值模拟方法,分别采用化学反应...
针对不同气体模型对高超声速飞行器喷流反作用控制系统(RCS)热喷干扰流场模拟的计算效率和准确性问题,基于喷流燃气物理化学模型,通过数值求解含化学反应源项的三维N-S方程,建立了飞行器RCS热喷干扰流场数值模拟方法,分别采用化学反应流、反应冻结流、二元异质流以及空气喷流四种气体模型开展了典型外形热喷干扰流场的数值模拟,研究了不同气体模型对热喷干扰流场结构、飞行器气动力热特性的影响,分析了不同马赫数、飞行高度下的变化规律.研究表明:化学反应流模型计算精度较高,计算与风洞试验数据的吻合程度优于其他三种简化模型;在本文的低空条件下,采用简化模型进行热喷干扰流场数值模拟,会低估分离区大小,使飞行器气动力特性预测出现偏差,同时也会低估表面热环境,对防热系统设计不利,随着马赫数增加,简化模型对气动力热特性预估的误差进一步增大,同时不同简化模型之间的差异也进一步增大;飞行高度较高时,模型之间的差异减小,此时可采用简化模型进行计算以提高计算效率.本文的研究结果可为飞行器热喷干扰流场数值模拟及喷流反作用控制系统设计提供参考.
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关键词
高超声速飞行器
喷
流反作用控制系统
热喷干扰
二次燃烧效应
气体模型
数值模拟
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职称材料
考虑多种物理效应的轨控喷流数值计算研究
2
作者
万钊
华如豪
+2 位作者
陈琦
江定武
王新光
《上海航天(中英文)》
2025年第2期194-202,共9页
轨控喷流预测精度是高速拦截武器的关键技术。目前针对高空高马赫数条件下的喷流干扰问题研究还相对较少,此空域高速飞行环境下的多种物理效应对喷流干扰的影响规律还不够系统。通过数值求解带滑移边界条件的三维化学非平衡Navier-Stoke...
轨控喷流预测精度是高速拦截武器的关键技术。目前针对高空高马赫数条件下的喷流干扰问题研究还相对较少,此空域高速飞行环境下的多种物理效应对喷流干扰的影响规律还不够系统。通过数值求解带滑移边界条件的三维化学非平衡Navier-Stokes方程,分析了高温热化学非平衡效应、燃气二次燃烧效应、稀薄气体效应对轨控喷流干扰的影响,获得了不同来流条件下多种物理效应对轨控喷流干扰气动特性的影响规律。研究表明:高空高马赫数条件下,来流空气和燃气组分的高温离解反应是冷/热喷流差异的的主要因素,其影响程度随高度升高而较小,随马赫数增大而增大,稀薄气体效应对飞行器整体喷流干扰气动力/力矩的影响较小。
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关键词
高温真实气体效应
稀薄气体效应
热喷干扰
数值模拟
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职称材料
题名
热喷干扰气体模型对飞行器气动特性影响分析
被引量：
3
1
作者
傅杨奥骁
刘庆宗
丁明松
江涛
李鹏
董维中
许勇
高铁锁
机构
中国空气动力研究与发展中心
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期1229-1241,共13页
基金
基础加强计划重点基础研究项目(2019-JCJQ-ZD-047)资助。
文摘
针对不同气体模型对高超声速飞行器喷流反作用控制系统(RCS)热喷干扰流场模拟的计算效率和准确性问题,基于喷流燃气物理化学模型,通过数值求解含化学反应源项的三维N-S方程,建立了飞行器RCS热喷干扰流场数值模拟方法,分别采用化学反应流、反应冻结流、二元异质流以及空气喷流四种气体模型开展了典型外形热喷干扰流场的数值模拟,研究了不同气体模型对热喷干扰流场结构、飞行器气动力热特性的影响,分析了不同马赫数、飞行高度下的变化规律.研究表明:化学反应流模型计算精度较高,计算与风洞试验数据的吻合程度优于其他三种简化模型;在本文的低空条件下,采用简化模型进行热喷干扰流场数值模拟,会低估分离区大小,使飞行器气动力特性预测出现偏差,同时也会低估表面热环境,对防热系统设计不利,随着马赫数增加,简化模型对气动力热特性预估的误差进一步增大,同时不同简化模型之间的差异也进一步增大;飞行高度较高时,模型之间的差异减小,此时可采用简化模型进行计算以提高计算效率.本文的研究结果可为飞行器热喷干扰流场数值模拟及喷流反作用控制系统设计提供参考.
关键词
高超声速飞行器
喷
流反作用控制系统
热喷干扰
二次燃烧效应
气体模型
数值模拟
Keywords
hypersonic vehicle
reaction control system
hot jet interaction
afterburning effect
gas model
numerical simulation
分类号
V211.751 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
考虑多种物理效应的轨控喷流数值计算研究
2
作者
万钊
华如豪
陈琦
江定武
王新光
机构
中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
出处
《上海航天(中英文)》
2025年第2期194-202,共9页
文摘
轨控喷流预测精度是高速拦截武器的关键技术。目前针对高空高马赫数条件下的喷流干扰问题研究还相对较少,此空域高速飞行环境下的多种物理效应对喷流干扰的影响规律还不够系统。通过数值求解带滑移边界条件的三维化学非平衡Navier-Stokes方程,分析了高温热化学非平衡效应、燃气二次燃烧效应、稀薄气体效应对轨控喷流干扰的影响,获得了不同来流条件下多种物理效应对轨控喷流干扰气动特性的影响规律。研究表明:高空高马赫数条件下,来流空气和燃气组分的高温离解反应是冷/热喷流差异的的主要因素,其影响程度随高度升高而较小,随马赫数增大而增大,稀薄气体效应对飞行器整体喷流干扰气动力/力矩的影响较小。
关键词
高温真实气体效应
稀薄气体效应
热喷干扰
数值模拟
Keywords
high-temperature real gas effect
rarefied gas effect
hot-gas jet interaction
numerical simulation
分类号
V211.4 [航空宇航科学技术]
V411.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
热喷干扰气体模型对飞行器气动特性影响分析
傅杨奥骁
刘庆宗
丁明松
江涛
李鹏
董维中
许勇
高铁锁
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
考虑多种物理效应的轨控喷流数值计算研究
万钊
华如豪
陈琦
江定武
王新光
《上海航天(中英文)》
2025
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职称材料
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