高超聲速氣動熱工程算法研究.pdf

1、本論文進行了高超聲速飛行器氣動熱工程算法的研究.基于Prandtl的邊界層理論,將流場分為邊界層外的無粘流場和邊界層內粘性主導的區(qū)域,將邊界層外無粘流場的數值求解和邊界層內粘性主導區(qū)域的工程算法相結合,發(fā)展了一套高超聲速氣動熱的計算方法.首先,對國內外發(fā)展的各種高超聲速氣動熱計算方法進行了系統(tǒng)的分析、歸類和比較,綜合了各種經典的熱流預測方法.在此基礎上,對于無粘流區(qū),采用牛頓法、切楔/切錐法等工程方法確定物體表面壓力分布,利用等熵條件確

2、定邊界層外緣參數;在邊界層內部,則采用上述經典熱流公式確定物體表面的氣動加熱.采用此方法對一些二維及簡單三維外形進行了氣動熱計算,結果證明本方法具有較高的精度.基于已有的高超聲速無粘Euler解算程序,對上述氣動熱計算方法中的無粘流區(qū)采用基于非結構網格的數值模擬,利用無粘數值結果來確定邊界層外緣參數,從而發(fā)展出一套快速、高效、適用于復雜外形的高超聲速氣動熱計算方法.通過對鈍錐、鈍雙錐、飛船等外形有攻角情況下氣動熱的計算表明,采用這種方法