高超聲速流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)一體化計(jì)算方法
本文關(guān)鍵詞: 流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)一體化 氣動(dòng)加熱 有限體積法 一體化算法 高超聲速 出處:《航空動(dòng)力學(xué)報(bào)》2016年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:在對(duì)國內(nèi)外流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)一體化計(jì)算方法的不足進(jìn)行細(xì)致討論的基礎(chǔ)上,提出了一種高超聲速流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)一體化計(jì)算方法.采用統(tǒng)一的積分方程組作為氣動(dòng)加熱和結(jié)構(gòu)傳熱物理過程的控制方程,對(duì)整個(gè)物理場(chǎng)進(jìn)行統(tǒng)一的迎風(fēng)格式有限體積方法離散,給出了流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)交界面上溫度、溫度梯度及導(dǎo)熱系數(shù)等參數(shù)的計(jì)算方法.在時(shí)間推進(jìn)方面,定常狀態(tài)采用多步龍格庫塔迭代格式,非定常狀態(tài)則采用雙時(shí)間步長方法.采用發(fā)展的一體化算法對(duì)二維圓管模型的氣動(dòng)加熱和結(jié)構(gòu)傳熱問題進(jìn)行了數(shù)值模擬.結(jié)果表明:2s時(shí)駐點(diǎn)物面溫度為390K,與其他文獻(xiàn)的誤差在3.1K范圍內(nèi);穩(wěn)定時(shí)駐點(diǎn)物面溫度為647K.
[Abstract]:On the basis of detailed discussion on the shortage of integrated calculation method of flow field and structure temperature field at home and abroad. In this paper, a hypersonic flow field and structural temperature field are presented. The unified integral equations are used as the governing equations for the physical process of aerodynamic heating and structural heat transfer. The whole physical field is discretized by a unified upwind finite volume method, and the calculation methods of temperature, temperature gradient and thermal conductivity at the interface between the flow field and the structure are given. Multistep Runge-Kutta iterative scheme is used in the steady state. In the unsteady state, the two-time step method is used. The aerodynamic heating and structural heat transfer of the two-dimensional circular tube model are numerically simulated by using the developed integrated algorithm. The results show that:. The surface temperature of the stationary point is 390K at 2s. The error from other literature is within 3.1 K; The stationary point surface temperature is 647K.
【作者單位】: 南京航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院;
【基金】:國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃
【分類號(hào)】:V211.3
【正文快照】: 隨著現(xiàn)代飛行技術(shù)的發(fā)展,飛行器的飛行速度越來越高,由此引起的氣動(dòng)加熱與結(jié)構(gòu)傳熱問題不可忽視[1-2].傳統(tǒng)氣動(dòng)加熱/結(jié)構(gòu)傳熱計(jì)算通常采用耦合交替迭代的方法,主要分成以下兩個(gè)計(jì)算過程[3-6]:一為將交界面的物面溫度作為流場(chǎng)邊界條件計(jì)算流場(chǎng),得到交界邊界的熱流密度;二為將熱
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1449552
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