过渡流区高超声速绕流N-S/DSMC耦合算法研究

摘要

为了解决过渡流区流动问题数值模拟的困难,在已有CFD和DSMC方法程序研究基础上,采用MPC耦合技术,建立了N-S/DSMC耦合算法.算法结构中DSMC计算区域在CFD计算结果上根据当地Kn数自动选取.发展了适于流场分区信息交换的亚松弛技术,抑制DSMC方法对CFD计算的影响.把DSMC方法和CFD的应用范围拓展到过渡流区,为类返回舱飞行器近连续过渡流区高超声速气动特性数值模拟研究提供了一种工程适用的预测分析手段.通过对近连续过渡流区不同Kn数条件下飞船返回舱绕流计算与低密度风洞试验结果比较分析,证实本文所建立的类返回舱三维复杂高超声速绕流问题N-S/DSMC耦合计算模型与方法在低Kn数过渡流区气动特性模拟研究的有效适应与可靠性.