1、該文研究是針對航天工業(yè)總公司的預研課題要求展開的,目的就是要研究發(fā)展能準確預測高超聲速航天飛行器繞流流場和氣動加熱問題的完整的數(shù)值模擬方法,以及開發(fā)完整的設計計算軟件,為飛行器設計提供準確的流場特性、熱環(huán)境特性和選材設計的溫度場特性.在該文的氣動加熱流場數(shù)值模擬方法研究中,求解了完整的考慮粘性和可壓縮性的N-S方程,為了模擬高溫真實氣體效應下的流動,考慮了高溫空氣的5組份和17個化學反應;為了精確地捕捉激波,數(shù)值求解格式采用高精度迎風格

2、式TVD,并配合有限體積法,自動而清晰地捕獲激波并避免出現(xiàn)解的振蕩;為了準確模擬混合氣體的粘性流動,采用了Wilke模型來計算粘性系數(shù)和導熱系數(shù);為了求得準確的氣動熱參數(shù),考慮了固壁上的滑移和催化條件.計算中采用了局部加密的結構化貼體網(wǎng)格,網(wǎng)格由求解橢圓方程來生成,在保證光順的同時用Sorenson方法使其正交化,以最大程度的減少網(wǎng)格對計算結果造成的影響.為校驗該文發(fā)展的高超聲速流動流場與氣動加熱計算方法,研究中對多個高度與馬赫數(shù)的飛行