气体模型对火星进入器边界层特征参数及转捩预测的影响研究

摘要：

湍流转捩是影响飞行器热环境的重要因素,本文针对火星进入器进入过程中面临的边界层转捩问题,建立了基于转捩准则的光滑/粗糙壁面火星大气边界层转捩预测方法,分析了气体模型以及壁面温度约束对边界层特征参数及进入器转捩特性的影响,给出了一个典型火星进入器外形在光滑壁面及粗糙壁面条件下的转捩特性.研究结果表明,二氧化碳的离解反应及其热力学非平衡效应会导致动量损失厚度雷诺数及基于粗糙高度的雷诺数的增加,辐射平衡壁条件下的相应参数也会大于冷壁条件,导致流动更趋向于转捩,因此在实际分析过程中应该选择热化学非平衡模型和辐射壁面温度约束,才能更准确地分析火星进入器转捩特性.

关键词：火星进入器、转捩预测、热化学非平衡流

所属期刊栏目：52

资助基金：行星探测重大工程;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：292-302