高超声速流场支杆射流减阻降热的流热耦合

摘要：

为缓解高超声速飞行器头部面临的高温高压环境,针对支杆和逆向射流组合式减阻降热方案开展深入研究.基于有限体积法求解雷诺平均Navier-Stokes方程组,并采了切应力输运k-ω湍流模型模.采用共轭传热法求解固体热传导方程.结果 表明:引入逆向射流将显著提高减阻降热性能.钝体头部阻力系数随着支杆长度增长显著降低,当支杆长径比从0.5增大至2.0时,阻力系数降低21％左右,而热流密度峰值几乎不受影响.提高逆向射流总压比能显著降低钝体头部壁面压力,但将逆向射流的附加阻力纳入考虑后,实际减阻效果反而变差.当逆向射流总压比从0.4升高至0.8时,钝体头部壁面热流密度峰值降幅达62.5％.通过共轭传热法分析表明,钝体头部结构温度随时间增长而显著上升,壁面热流密度峰值随着时间的推进而缓慢下降.

关键词：减阻降热、高超声速、共轭传热、逆向射流、减阻支杆

所属期刊栏目：35

分类号：V445.1;O354.4(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

在线出版日期：2020-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：793-804