会议专题

流动控制应用于高超声速飞行器再入热防护中的数值模拟

  高超声速飞行器再入阶段,速度极高,飞行器前缘与空气剧烈摩擦,导致热环境十分恶劣,热防护问题亟待解决。本文通过跟踪国内外研究现状,对研究思路进行了整理。采用先进的流动控制技术,通过在飞行器前缘施加高能激励源,改变流场状态,利用流动控制能加强传热传质并抑制层流到湍流转捩的潜在能力是解决热问题的新思路。基于高超声速飞行器热环境快速工程计算方法,选取简化的高超声速钝头体模型,采用在飞行器前缘施加高能激励源与直接于头部喷射定常射流这两种不同的流动控制方案,利用CFD工具与流动可视化商业软件对这两种情况下高超声速飞行器头部的温度场与流场进行了数值模拟,旨在探索利用流动控制技术解决热防护问题的可行性与具体实施办法。数值仿真结果表明,流动控制技术能够影响高超声速飞行器周围的温度场分布,缓解高温对飞行器头部的消极影响,增强飞行器再入时抵抗热环境的能力,仿真结果对后续研究具有一定的价值。

流动控制 热防护技术 高超声速飞行器 数值仿真

郑永瑛 江振宇 张为华

国防科学技术大学航天与材料工程学院,湖南,长沙,410073

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中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会

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2011-08-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)