高焓CO2气流壁面两步催化机制对非平衡气动加热影响的数值模拟

• 作者: 杜雁霞 杨肖峰 桂业伟 肖光明 邱波
• 来源期刊: 国防科技大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 壁面两步催化 气动加热 化学非平衡 高焓CO2气流 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 航天工程· 控制科学与工程
• 页码范围: 108-116
• 页数: 9页
• 分类号: V211
• 字数: 7850字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11887/j.cn.202001015

摘要

针对高超声速火星进入飞行遇到的壁面CO2催化机制特殊且对气动加热影响复杂的问题,基于化学反应系统的三维可压缩流动求解器,建立壁面吸附、Eley-Rideal结合速率受控的壁面CO2两步催化模型.基于70°球锥布局的高焓风洞实验,进行考虑壁面催化效应的高超声速非平衡气动加热数值模拟,开展考虑CO+O(s)和O+CO(s)两类CO2两步催化路径对非平衡气动加热的影响研究.研究表明,壁面O2和CO2结合并存且存在相互竞争关系,催化加热量随催化效率增大而单调增加.数值计算建立了催化路径与非平衡加热水平的定量关联,研究发现CO2两类催化路径权重与加热量存在非单调关联,特定权重下两种路径联合作用的热流高于单个催化结果.相关研究对碳氧气体主导的壁面催化机理和火星进入气动加热的精细化预测有重要的理论指导意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	桂业伟	中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室	130	825	14.0	19.0
2	杨肖峰	国防科技大学空天科学学院	16	43	4.0	5.0
4	杜雁霞	中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室	38	143	8.0	10.0
5	邱波	中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室	9	31	4.0	5.0