航天器表面环境散射返回流污染数值模拟和影响因素分析

摘要：

针对航天器表面出气分子形成的环境散射返回流污染问题，利用试验粒子Monte Carlo方法对圆球和圆柱体简化航天器表面环境散射返回流进行数值模拟。其中，圆球出气表面的计算结果与已有的DSMC（Direct Simulation Monte Carlo）方法计算结果一致，验证了该方法的正确性。此外，对不同长径比的圆柱表面环境散射进行了计算和分析，结果表明：来流方向垂直于圆柱对称轴时，返回分子主要分布在圆柱体侧面的迎风部位；返回通量比随来流与出气分子质量之比的增加逐渐减小，随来流与出气表面温度之比、来流分子速度比和数密度的增加而增大；不同长径比条件下返回通量比相对于上述4个参数的变化具有相似性和递变性，短粗体的返回通量比最小，长细体的最大，正常圆柱体的则居中；返回通量比相对来流攻角的变化在不同长径比条件下不再具有相似性，而是取决于有效迎风面积。

关键词：出气分子、环境散射、返回流、试验粒子Monte Carlo、圆柱体、数值模拟

所属期刊栏目：33

分类号：V211.25(基础理论及试验)

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：275-281