亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        錐柱裙組合體再入氣動熱特性研究*

        2019-11-13 03:10:56賈居紅胡麗杰
        彈箭與制導(dǎo)學(xué)報 2019年3期
        關(guān)鍵詞:附點拐角邊界層

        賈居紅,胡麗杰

        (1 91267部隊, 福州 350000; 2 北京理工大學(xué)宇航學(xué)院, 北京 100081; 3 中國人民大學(xué)信息學(xué)院, 北京 100872)

        0 引言

        高超聲速飛行器氣動熱預(yù)測是一個極具挑戰(zhàn)性的問題[1],由于飛行實驗費用昂貴、周期長,風洞實驗不能完全模擬真實飛行環(huán)境,計算流體力學(xué)(CFD)方法成為一種重要方法。錐柱裙類飛行器存在外圍弓形激波、膨脹波及拐角激波/邊界層干擾,氣動熱問題非常復(fù)雜[2]。國內(nèi)外對相關(guān)問題開展了大量研究,Sungmin Ryu等[3]采用大渦模擬方法研究了翼身結(jié)合部復(fù)雜流動,表明LES方法獲得渦流尺度更為準確。K.T.Berger等[4]采用6馬赫風洞研究了邊界層轉(zhuǎn)捩問題。J.L.Brown[5]評估了高超聲速流動Baldwin-Lomax、Wilcoxk-ω、Menter SST湍流模型,認為兩方程模型預(yù)測的分離區(qū)壓力和熱流峰值偏高。潘沙等[6]研究了激波相互干涉氣動熱問題。Liu Jingyuan[7]評估了雷諾應(yīng)力模型對激波/邊界層干擾流動的模擬能力,認為雷諾應(yīng)力模型模擬再附熱流偏高。

        HIFiRE-1是美澳正在聯(lián)合開展的高超聲速系列飛行實驗項目之一[8-10],已完成飛行實驗和風洞實驗。文中在前人研究基礎(chǔ)上,深入分析錐柱裙類組合體從稀薄流區(qū)到連續(xù)流區(qū)整個過程中氣動熱變化及機理。

        1 理論模型及計算方法

        1.1 理論模型

        文中采用Navier-Stokes(N-S)方程計算熱流,其雷諾平均守恒形式為:

        (1)

        選擇Goldberg等人修正的Realizablek-ε湍流模型[11]方程封閉以上方程組,采用有限體積法離散,黏性通量項基于中心差分格式離散,無粘通量采用HLLC格式[12]離散,時間推進為隱式方法。

        1.2 物理模型

        幾何模型以鼻錐前頂點為坐標零點。采用三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,流向、法向和軸向節(jié)點數(shù)為290×120×90,在邊界層內(nèi)布置了30層網(wǎng)格,網(wǎng)格總數(shù)313萬,如圖1所示。計算采用高精度CFD++軟件,使用MPICH2消息傳遞庫,共使用16個CPU并行計算。

        1.3 方法驗證

        表1 網(wǎng)格尺度

        模擬得到的壁面壓強和熱流分布如圖2所示。對比看出:網(wǎng)格尺度加密到網(wǎng)格3后,壁面最大y+降低到0.43以下,計算熱流結(jié)果相對誤差較小,可以認為網(wǎng)格收斂。網(wǎng)格3結(jié)果與實驗結(jié)果對比可見:模擬壁面熱流分布與實驗結(jié)果吻合較好,再附點熱流密度稍有高估,模擬壓強分布也較為準確,再附點后壓降稍慢,表明文中計算模型較為準確。

        圖2 網(wǎng)格驗證

        風洞實驗與模擬馬赫數(shù)分布如圖3(a)、圖3(b)所示,可以看到,數(shù)值模擬拐角處激波/邊界層干擾流動與實驗紋影照片符合良好。

        圖3 模擬結(jié)果對比

        2 再入過程氣動熱計算

        2.1 計算參數(shù)

        依據(jù)文獻[16]的飛行實驗彈道參數(shù),選擇HIFiRE-1具有代表性的時間點進行再入氣動熱計算,具體參數(shù)如表2所示,溫度、壓強為國際標準大氣[17]。

        表2 再入段計算條件

        2.2 結(jié)果及分析

        表3給出4種工況下駐點及拐角熱流和壓強峰值,可以看出:稀薄流區(qū)鼻錐駐點熱流密度較高,拐角熱流密度保持在較低水平,但隨著飛行器再入稠密大氣層,拐角再附點熱流迅速上升,出現(xiàn)峰值。

        圖4(a)、圖4(b)給出以上4種工況下計算得到的壁面參數(shù)分布:462.4 s和470.5 s飛行器處于稀薄流區(qū),飛行器壁面氣動熱變化并不明顯;480 s之后,飛行器進入連續(xù)流區(qū),壁面熱流密度和壓強隨著飛行器再入而迅速升高,飛行器鼻錐駐點熱流密度由67.9 kW/cm2升高到1 502.6 kW/cm2,駐點壓強由1.51 kPa升高到301 kPa。再附點熱流密度峰值由2.3 kW/cm2銳增到364 kW/cm2,再附點壓強峰值由0.19 kPa增加到130.6 kPa,飛行器承受了較為復(fù)雜的氣動熱/力環(huán)境。

        表3 熱流密度和壓強峰值

        圖4 上升段壁面及流場參數(shù)分布

        為了研究飛行器再入過程中氣動熱變化機理,對不同時刻流場溫度和馬赫數(shù)分布進行分析,如圖4(c)、圖4(d)、圖4(e)、圖4(f),可見:飛行器再入大氣層過程中,氣體壓強、密度逐步增大,飛行器錐體周圍弓形激波被嚴重壓縮,緊貼飛行器壁面發(fā)展,柱-裙結(jié)合部出現(xiàn)邊界層分離現(xiàn)象,形成分離泡,分離泡內(nèi)為低溫低速回流,分離流向后流動遇到裙體后再次附著到壁面,出現(xiàn)高溫高熱區(qū)。分離與再附變化趨勢為:t=462.4 s時,流動處于稀薄流區(qū),來流壓強小、密度低,在拐角形成較大的分離泡,分離點位于1.35 m,分離流無法完成再附,拐角前后熱流基本保持在較低的值。t=470.5 s時,流動進入滑移區(qū),來流壓強、密度有所增大,飛行器拐角處出現(xiàn)較為明顯的分離再附現(xiàn)象,分離點位于1.52 m,流動依然無法完成再附,分離區(qū)為1 400 K左右的高溫區(qū),再附點熱流出現(xiàn)峰值也較小。t為480 s和487.5 s時,流動處于連續(xù)流區(qū),來流壓強、密度較大,受高速來流影響,拐角分離區(qū)被壓縮到較小的區(qū)域,分離點為1.57 m和1.56 m,再附點為1.72 m,分離區(qū)內(nèi)為2 500 K左右的高溫區(qū),壁面熱流較高。

        3 結(jié)論

        文中采用CFD方法對錐柱裙類飛行器再入大氣層時典型氣動熱進行了計算分析,結(jié)果表明:

        1)飛行器再入稀薄流區(qū)時,空氣密度稀薄,需要重點關(guān)注飛行器鼻錐氣動加熱問題,錐柱體壁面氣動熱變化不明顯,柱裙結(jié)合部拐角處流動分離后沒有完成再附,氣動熱不明顯。

        2)逐步進入稠密大氣層后,飛行器柱裙結(jié)合部拐角出現(xiàn)邊界層分離與再附現(xiàn)象,氣動加熱問題變得較為突出。

        3)受來流壓縮影響,柱裙結(jié)合部分離泡隨來流密度增大而逐步縮小并趨于穩(wěn)定,再附點熱流隨之迅速升高。

        猜你喜歡
        附點拐角邊界層
        拐 角
        慣性釋放在白車身關(guān)鍵接附點剛度分析中的應(yīng)用
        車身接附點動剛度后處理方法對比
        基于逆子結(jié)構(gòu)分析方法的車門振動噪聲分析
        Where Is My Home?
        論節(jié)奏中特殊時值的簡快教學(xué)方法
        北方音樂(2020年13期)2020-08-28 08:52:06
        基于HIFiRE-2超燃發(fā)動機內(nèi)流道的激波邊界層干擾分析
        走過那一個拐角
        美文(2017年4期)2017-02-23 14:26:12
        拐角遇到奇跡
        一類具有邊界層性質(zhì)的二次奇攝動邊值問題
        午夜天堂av天堂久久久| 精品午夜一区二区三区| 精品不卡视频在线网址| 久久久99精品成人片| 国产精品老熟女露脸视频 | 成人毛片av免费| 精品久久久久久久久午夜福利| 日本一区二区亚洲三区| 精品国产一区二区三区性色| 亚洲av片在线观看| 亚洲一二三区在线观看| 国产黄色污一区二区三区| 亚洲国产精品国自产拍久久蜜av| 日韩精品区一区二区三vr| 亚洲AV毛片无码成人区httP| 久久亚洲春色中文字幕久久久综合| 国产亚洲成人av一区| 玩弄放荡人妻少妇系列| 亚洲阿v天堂2018在线观看| 国产成人av三级三级三级在线 | 国产精品毛片一区二区| 狠狠色狠狠色综合日日92| 亚洲一区二区三区一区| 日韩av无码社区一区二区三区| 大陆极品少妇内射aaaaa| 久久亚洲国产成人精品v| 亚洲精品在线一区二区| 在线看片免费人成视频电影| 国产美女网站视频| 人妻色中文字幕免费视频| 国产精品亚洲第一区二区三区| 日日噜噜噜夜夜爽爽狠狠视频| 久久久久久久尹人综合网亚洲 | 蜜臀av一区二区三区| 特黄大片又粗又大又暴| 亚洲国际无码中文字幕| 国产日产免费在线视频| 国产成人精品免费久久久久| 国产午夜三级一区二区三| 又色又爽又黄的视频网站| 19款日产奇骏车怎么样|