高超声速飞行器前缘流-热-固一体化计算

• 作者: 季卫栋 李佳伟 杨天鹏 王江峰
• 来源期刊: 国防科技大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 流-热-固 一体化求解 结构传热 高超声速 数值模拟
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 航天工程
• 页码范围: 9-16
• 页数: 8页
• 分类号: V211.3
• 字数: 6603字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11887/j.cn.201806002

摘要

针对高超声速流动气动加热与结构传热的复杂耦合问题,探索和研究基于有限体积法的高超声速流-热-固一体化求解方法,将流场与结构温度场进行统一建模与数值模拟.该方法避开了传统气动加热和结构传热耦合求解方法在时间域内进行流场与结构温度场耦合交替迭代计算所带来的大量数据交换与计算,将流场与结构温度场作为一个物理场,采用统一的控制方程进行求解.采用典型高超声速绕流二维圆管稳态或非稳态流-热-固耦合算例对该一体化方法进行验证,稳态时圆管驻点温度最高达到648 K,非稳态时的热流密度和结构温度与参考文献和实验值吻合较好,由此证明了该方法的可靠性和正确性.与耦合计算方法的对比分析结果表明:该一体化求解方法所得计算结果更接近实验值,并且计算量和网格依赖性都相对较小,具有更好的稳定性和计算精度,能为高超声速飞行器一体化热防护设计提供有效的理论和技术支撑.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王江峰	南京航空航天大学航空宇航学院	58	327	9.0	13.0
2	季卫栋	南京航空航天大学航空宇航学院	5	37	3.0	5.0
3	杨天鹏	南京航空航天大学航空宇航学院	6	9	2.0	2.0
4	李佳伟	南京航空航天大学航空宇航学院	5	8	2.0	2.0