考虑非平衡效应的对流换热特性耦合模拟及热壁修正新思路

摘要

高超声速飞行产生的化学非平衡效应及其与表面结构/材料传热的相互作用,带来更为复杂的耦合对流换热特性,并造成用于气动热环境快速预测与评估的热壁修正方法适用性变差.针对上述问题,以碳氧离解环境碳基材料耦合催化加热为研究对象,在高超声速气动热与结构传热耦合数值模拟的研究基础上,进一步考虑化学非平衡效应和气固界面高温化学效应,分析耦合条件下飞行器对流换热特性,并根据耦合模拟结果提出了通过对气动加热按物理过程的贡献进行分解来改进热壁修正方法的新思路.