超声速固体粒子侵蚀的欧拉模型

作     者：王正之 朱春玲 朱程香 付斌 WANG Zheng-zhi;ZHU Chun-ling;ZHU Cheng-xiang;FU Bin

作者机构：南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016 空间物理重点实验室北京100076 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2014年第35卷第12期

页      面：1367-1372页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：江苏省高校优势学科建设工程自助项目 江苏省博士后科研资助计划(1201033C) 

主　　题：粒子侵蚀 超声速飞行器 粒子容积分数 数值模拟 计算流体力学 

摘      要：利用计算流体力学(CFD)技术,引入粒子容积分数的概念,基于欧拉两相流模型,计算超声速飞行器侵蚀表面粒子速度和容积分数分布,模拟侵蚀后的三维表面外形。以超声速计算结果为基础,针对现有拉格朗日法计算侵蚀后退率的局限性,推导出适用于欧拉模型的计算公式。采用本文的数值模拟方法,模拟侵蚀后飞行器的外形,并与实验结果进行对比,验证了本文方法的正确性。计算和分析了不同环境参数对侵蚀量的影响,结果表明,马赫数和粒子容积分数对侵蚀量有较大影响,而粒子容积分数不变的情况下,粒子直径对侵蚀量影响不大。