燃烧加热风洞中水蒸气相变的数值研究

摘要

采用带有非平衡相变模型的有限体积CFD程序,对燃烧加热高超声速风洞中水蒸气在喷管流动中发生凝结导致下游流场参数变化的物理过程进行了数值模拟。程序中使用考虑高温气体效应的平衡流动模型来计算气相流动参数，相变模型采用同质核化理论和非平衡液滴凝结和蒸发模型。模拟了出口马赫数为6的风洞中水蒸气凝结对试验气体流场的影响和凝结后气流进入试验段时尖劈模型斜激波后发生液滴蒸发两个过程。结果表明，相变问题对燃烧加热风洞的试验气流参数以及模型实验的结果可能会产生较为明显的影响。