高超声速非平衡气动加热试验及数值分析研究

摘要：

高超声速非平衡流动气动加热的精确预测是当前高超声速飞行器热防护设计面临的难点和热点问题.设计了外形简单的球柱测热模型, 采用表面溅射金Au和二氧化硅SiO2的方法改变了模型和塞式量热计表面的催化特性, 并在电弧风洞中开展了高超声速非平衡流动气动加热试验, 获得了近完全催化壁及近非催化壁两种条件下模型表面的气动加热数据.通过和数值模拟结果对比分析, 对高温化学非平衡气动加热的数值预测方法进行了验证, 结果表明:表面材料的催化特性对非平衡气动加热有显著影响, 测热模型的球面上催化效应影响明显, 完全催化热流要高于非催化热流, 而柱面上催化效应较弱;数值模拟得到的不同壁面催化条件之间热流差异大于地面试验结果;计算结果与试验结果相比, 完全催化壁热流相差在5％以内, 完全非催化壁热流相差超过10％.

关键词：高超声速、非平衡流动、气动加热、风洞试验、数值模拟

所属期刊栏目：48

在线出版日期：2018-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：845-852