高超声速飞行模型热化学非平衡流场光辐射特性的数值分析
外形或飞行性能各异的高超声速飞行器,其流场产生的光电物理现象不完全相同,目标光辐射特性受高超声速流场热化学特征的制约.本文采用数值方法计算了高超声速飞行模型及其高温绕流场的热化学非平衡可见光辐射强度信号,并与实验结果进行了对比分析.数值计算分为三步:首先采用热力、化学非平衡十一组元高温空气模型求解了时间相关的Navier-Stokes方程组,得到模型流场的热化学非平衡组元分布;然后使用精细辐射模型计算了高温流场中主要空气组元的非平衡辐射特性,模型本体采用灰体辐射模型近似计算;最后根据实验测量装置(可见光辐射计)的几何光路,建立飞行器及其高温热化学非平衡流场辐射输运方程的数值计算方法,得到了高超声速飞行模型及其绕流场的可见光辐射强度.在综合考虑多种复杂因素的情况下,本文高超声速模型及其绕流场光辐射强度计算结果与实验数据基本吻合,证明了该计算模型与计算方法的正确性.本文非平衡流场光辐射信号数值计算方法提供了高超声速飞行器目标特性工程估算方法之外的另一种选择,具有重要的应用价值.
高超声速飞行器 非平衡流场 光辐射特性 数值分析 高温绕流场
柳军
国防科技大学,航天与材料工程学院,长沙,410073
国内会议
四川绵阳
中文
327-332
2006-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）