某型喷管真空羽流流场数值仿真计算研究

摘要

以真空环境下喷管羽流特性为研究对象,采用雷诺平均NS方程开展了某型喷管在室压1.8 MPa、高度120 km条件下的内流和外流数值模拟。计算结果表明:喷管内DSMC方法与CFD方法吻合度较好,羽流过渡流区以外以及倒流区的区域有一定的差别;真空条件下羽流尾流扩张角度更大,呈现出弓形扩张区域;整个计算域的总温均较高,与常压条件下差别较大,喷管出口形成较弱的斜激波,但波系结构和常压条件下相比较少;喷管附近的区域分子数目较多,符合连续性假设,该区域的求解结果真实度较高,过渡流区以外的区域需要进一步探讨。