火星探测器表面材料催化特性数值模拟研究

• 作者: 丁明松 傅杨奥骁 刘庆宗 江涛 董维中 高铁锁
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 火星探测器 表面催化 非平衡流动 气动热环境 数值模拟
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 空间科学
• 页码范围: 926-934
• 页数: 9页
• 分类号: V411|O354.7
• 字数: 6360字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2018.08.013

摘要

针对火星探测器高超声速进入过程中的表面材料催化作用及其对气动热环境影响这一问题,建立了变壁面温度的火星大气表面材料催化作用模型,并基于火星大气物理化学模型和求解三维热化学非平衡N-S方程的数值方法,对典型火星探测器防热大底进行了数值模拟,获得了不同催化特性下的高超声速非平衡流场和气动热数据,分析了表面材料催化特性对气动热环境影响的规律性.研究结果表明:表面催化特性对壁面附近组分分布影响很大,催化反应进程主要受O原子浓度限制;有限催化热流随催化效率增大而增大,完全催化峰值热流比催化效率为1的有限催化峰值热流高25％ ～64％;表面温度随催化特性的变化规律与热流变化规律类似.有限催化模型能根据表面材料的催化特性精细化预测表面热流和温度,为防热设计提供更精确合理的参考标准.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	董维中	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	40	332	12.0	16.0
2	高铁锁	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	34	218	9.0	13.0
3	丁明松	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	26	128	7.0	10.0
4	江涛	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	38	145	7.0	10.0
5	刘庆宗	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	17	60	3.0	7.0
6	傅杨奥骁	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	8	1	1.0	1.0