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三维等离子体MHD气动热环境数值模拟 总被引:3,自引:3,他引:0
电磁流动控制技术是一个多学科交叉融合的重要研究方向,在高超声速飞行器气动特性优化、气动热环境减缓、边界层转捩和等离子体分布等流动控制方面显示出广阔的应用前景。考虑高超声速飞行器绕流流场中发生的离解、复合、电离和置换等化学反应,气体分子振动能激发以及化学非平衡效应,耦合电磁场作用并基于低磁雷诺数假设,通过数值模拟求解三维非平衡Navier-Stokes流场控制方程和Maxwell电磁场控制方程,建立磁场与三维等离子体流场耦合数值模拟方法及程序,采用典型算例进行考核。在此基础上,开展不同条件下磁场对再入三维等离子体流场以及气动热环境影响分析。研究表明:建立的高超声速飞行器的等离子体流场与磁场耦合计算方法及程序,其数值模拟结果与文献符合,外加磁场使飞行器头部弓形激波外推,磁场强度越强,激波面外推距离越大;不同磁场强度环境下,流场中温度峰值大小略有变化,变化幅度较小;磁场对绝大部分区域的热流有减缓作用,作用的大小与飞行高度、马赫数以及磁场的配置紧密相关;当前的计算条件下,飞行的高度越高,磁场的作用越明显。 相似文献
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用灵敏度法简化化学反应动力模型 总被引:3,自引:0,他引:3
介绍了用于简化化学反应动力模型的灵敏度方法的基本思想与具体方法,然后用该方法来对两个化学反应实例:甲醛氧化反应和一氧化碳/氢气在空气中燃烧的化学反应进行简化,均得到了比较好的结果。 相似文献
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为了研究超燃流动中不同化学反应模型的影响,提出流动项与化学反应生成源项解耦处理的化学非平衡流动计算方法,从薄层近似N-S方程出发,采用ENO差分格式,数值模拟了超声速H2/Air 预混合气体中钝体激波诱导的振荡燃烧流场,针对飞行速度大于和接近爆轰速度两种不同流动状态,比较Evans-Schexnayder提出的7组分8反应机理(ES模型),Jachimowski提出的13组分32反应机理(J模型)及其简化为9组分19反应机理(J-1模型)对流场参数的影响,计算表明反应机理引起压力场变化较小,对温度等参数影响较大,对于飞行马赫数低于7的问题,取不包括N原子反应的Jachimowski的9组分19反应机理较合适。 相似文献
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气体模型对高超声速再入钝体气动参数计算影响的研究 总被引:5,自引:4,他引:5
本文采用完全气体模型、振动激发气体模型、平衡气体模型、一温度非平衡气体模型、两温度非平衡气体模型和三温度非平衡气体模型进行了钝体高超声速绕流流场的数值计算。分析了各种气体模型对激波脱体距离、壁面热流、温度分布和密度分布等的影响。结果表明:采用两温度(或三温度)非平衡气体模型计算的激波脱体距离更接近实验情况;采用平衡气体模型计算的壁面热流量高,一温度非平衡气体模型完全非催化的壁面热流最低,而完全气体模型的壁面热流在两者之间。最后给出了各种气体模型的密度等值线比较图。 相似文献
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