高超聲速彈箭頭部氣動熱數(shù)值計算.pdf

1、本文對稠密大氣層中飛行的高超聲速彈箭(馬赫數(shù)Ma=5～8)，采用工程近似計算和數(shù)值模擬相結合的方法，計算分析彈箭頭部氣動加熱及內(nèi)部溫度場分布。 對于鈍頭旋成體層流邊界層的加熱問題，首先采用費-里德爾(Fay-Riddle)平衡邊界層駐點熱流密度公式計算頭部駐點熱流密度，然后采用Lees方法將彈箭頭部熱流密度用駐點熱流密度歸一化表示。在數(shù)值離散時，將熱流公式線性化成壁面溫度的函數(shù)關系式，并作為彈箭頭部溫度場數(shù)值模擬的邊界條件。

2、 在彈體內(nèi)部，采用有限體積方法，二階精度，全隱格式，在非結構化網(wǎng)格上離散三維非穩(wěn)態(tài)導熱方程。由于網(wǎng)格的非正交性和高精度要求，同時交替計算一次擴散項(法向分量)和二次擴散項(切向分量)。程序編寫采用Fortran95語言，模塊化完成二維和三維程序的編制；并且實現(xiàn)了網(wǎng)格前處理的多功能化，可以與通用商用軟件Tecplot和Gambit進行直接對接。 最后，在充分驗證程序的正確性后，將熱環(huán)境的工程算法和溫度場數(shù)值模擬相耦合，對兩種不