高超声速气动热数值模拟中化学非平衡效应

摘要

当飞行器以高超声速飞行时,其前方的气体剧烈压缩和粘性阻滞引起热障问题。由于高超声速流中非平衡效应对气动热的影响很大,化学非平衡效应成为高超声速气动热领域研究的关键问题之一。本文简要介绍了非平衡效应和真实气体效应,在此基础上,综述了化学非平衡模型下气动热数值模拟的研究进展,包括真实气体效应、化学非平衡效应、化学反应模型、近壁面第一层网格高度对气动热数值模拟结果的影响,以及化学非平衡流条件下圆球高超声速绕流的激波脱体距离随马赫数的变化规律,该规律有待相关风洞试验的验证。文章最后指出湍流对化学非平衡效应的影响及辐射效应对气动热数值模拟的影响是值得关注的研究方向。