一种高空高超声速非定常气动力近似模型

作     者：韩汉桥 张陈安 王发民 

作者机构：中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2013年第45卷第5期

页      面：690-698页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(11272319) 国家自然科学基金近空间重大研究计划(91216205) 中国科学院LHD青年基金资助项目 

主　　题：高超声速 黏性干扰 非定常气动力 当地流活塞理论 黏性修正 

摘      要：针对高空高马赫数飞行环境和强黏性干扰的物理特性，在当地流活塞理论的基础上引入有效外形修正，发展了黏性修正当地流活塞理论，结合定常N—S方程解给出了高空高马赫数下针对该方法的有效外形的判据，并通过数值算例对该判据进行了验证．通过对典型尖头薄翼和典型钝头翼的一系列二维非定常算例，将该方法与一阶活塞理论、基于欧拉（Euler）方程的当地流活塞理论和非定常N—S方程数值解进行了对比．结果显示在高度为40—70km、马赫数为10—20范围内，通过该方法计算得到的非定常气动力与非定常N—s方程数值解吻合较好，明显优于活塞理论和基于Euler方程的当地流活塞理论．该方法克服了传统的活塞理论和当地流活塞理论不能用于高空高马赫数这类强黏性效应情况的弊端，在较宽的马赫数、攻角、飞行高度范围内都有良好的适用性，同时其计算效率远高于非定常N-S方程．