【摘 要】
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湍流转捩是影响飞行器热环境的重要因素,本文针对火星进入器进入过程中面临的边界层转捩问题,建立了基于转捩准则的光滑/粗糙壁面火星大气边界层转捩预测方法,分析了气体模型以及壁面温度约束对边界层特征参数及进入器转捩特性的影响,给出了一个典型火星进入器外形在光滑壁面及粗糙壁面条件下的转捩特性.研究结果表明,二氧化碳的离解反应及其热力学非平衡效应会导致动量损失厚度雷诺数及基于粗糙高度的雷诺数的增加,辐射平衡壁条件下的相应参数也会大于冷壁条件,导致流动更趋向于转捩,因此在实际分析过程中应该选择热化学非平衡模型和辐射壁
【机 构】
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中国航天空气动力技术研究院,北京100074;中国航天科技集团有限公司航天飞行器气动热防护重点实验室,北京100074;北京空间飞行器总体设计部,北京100094
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湍流转捩是影响飞行器热环境的重要因素,本文针对火星进入器进入过程中面临的边界层转捩问题,建立了基于转捩准则的光滑/粗糙壁面火星大气边界层转捩预测方法,分析了气体模型以及壁面温度约束对边界层特征参数及进入器转捩特性的影响,给出了一个典型火星进入器外形在光滑壁面及粗糙壁面条件下的转捩特性.研究结果表明,二氧化碳的离解反应及其热力学非平衡效应会导致动量损失厚度雷诺数及基于粗糙高度的雷诺数的增加,辐射平衡壁条件下的相应参数也会大于冷壁条件,导致流动更趋向于转捩,因此在实际分析过程中应该选择热化学非平衡模型和辐射壁面温度约束,才能更准确地分析火星进入器转捩特性.
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