转捩对高超声速弹头气动热的影响研究

摘要

采用工程估算与数值计算相结合的方法,求解高超声速(马赫数5～8)条件下,考虑边界层转捩时,半圆球锥形弹箭头部的气动热.选择费-里德尔(Fay/Riddle)公式计算头部驻点热流通量;采用巴特(Batt)转捩准则确定边界层层流与湍流的转捩点,将非驻点区域分为层流区,湍流区以及过渡区,并应用相应的工程算法计算不同区域的热流密度.将所求得的弹箭表面热流密度线性化后,作为第三类边界条件,赋给在非结构化网格上用有限容积法编写的导热程序中,进行高超声速球锥形弹箭头部,在无热防护和热屏蔽情况下的气动热数值计算.计算所得的结果与无转捩时相比较,分析在这两种情况下,球锥形弹箭头部的温度分布差异.所得结果可为弹箭头部热防护设计提供有益的参考和依据.