【摘要】：近年來(lái),隨著高超聲速飛行器的研究與發(fā)展,人們對(duì)高超聲速空氣動(dòng)力學(xué)的研究也越來(lái)越深入。其中,真實(shí)氣體效應(yīng)是研究高超聲速飛行時(shí)不可忽略的一項(xiàng)重點(diǎn)問(wèn)題。本文通過(guò)直接數(shù)值模擬計(jì)算的方法研究了真實(shí)氣體效應(yīng)對(duì)高超聲速鈍楔流場(chǎng)的影響。本文將采用量熱完全氣體模型、變比熱模型(等效比熱比法和直接通量分裂法)與化學(xué)平衡氣體模型分別對(duì)高超聲速鈍楔流場(chǎng)進(jìn)行直接數(shù)值模擬計(jì)算,并將考慮了真實(shí)氣體效應(yīng)的計(jì)算模型所計(jì)算出的流場(chǎng)數(shù)據(jù)與量熱完全氣體模型計(jì)算出的流場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,得出真實(shí)氣體效應(yīng)對(duì)高超聲速鈍楔流場(chǎng)的具體影響結(jié)果。結(jié)果表明,變比熱模型與化學(xué)平衡氣體模型反映出的真實(shí)氣體效應(yīng)影響趨勢(shì)相同,均使鈍楔頭部激波內(nèi)高溫區(qū)的流速與溫度降低,使波內(nèi)密度升高,使激波層內(nèi)厚度減小,且均對(duì)波內(nèi)壓強(qiáng)影響較小。此外,真實(shí)氣體效應(yīng)在更高馬赫數(shù)下的化學(xué)平衡氣體模型中所反映出的影響效果更為顯著。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V211;V411
【圖文】：

第 1 章 緒 論1.1 研究背景多年以來(lái)，高超聲速飛行的研究一直是航空航天學(xué)者的重點(diǎn)研究課題。有關(guān)高超聲速飛行器的研制，無(wú)論在軍事上或是經(jīng)濟(jì)上都存在著重要的戰(zhàn)略意義。如圖 1.1 所示，2004 年 11 月 16 日，美國(guó)航空航天局研制的 X-43[1]高超聲速無(wú)人飛行器試飛成功，X-43 在距離地面 30km 的高空處點(diǎn)燃超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，在短暫的沖刺之后，進(jìn)行了馬赫數(shù)為 9.8 的飛行試驗(yàn)。如圖 1.2 所示，2013 年 5 月 3 日，美國(guó)空軍宣布已研制將近十年的 X-51A“乘波者”[2]高超聲速無(wú)人飛行器經(jīng)歷數(shù)次失敗后，在第四次試飛中，終獲成功，X-51A“乘波者”高超聲速飛行器以 5.1 馬赫的速度飛行了 200 多秒。隨著以上等高超聲速飛行器的試飛成功，全球?qū)Ω叱曀亠w行器研究的關(guān)注度越來(lái)越高，各國(guó)均開(kāi)始發(fā)展對(duì)高超聲速技術(shù)的研究。

美國(guó)空軍宣布已研制將近十年的 X-51A“乘波者”[2]高超聲速無(wú)人飛行器經(jīng)歷數(shù)次失敗后，在第四次試飛中，終獲成功，X-51A“乘波者”高超聲速飛行器以 5.1 馬赫的速度飛行了 200 多秒。隨著以上等高超聲速飛行器的試飛成功，全球?qū)Ω叱曀亠w行器研究的關(guān)注度越來(lái)越高，各國(guó)均開(kāi)始發(fā)展對(duì)高超聲速技術(shù)的研究。圖1.1 X-43高超聲速無(wú)人飛行器

赫的速度飛行了 200 多秒。隨著以上等高超聲速飛行器的試飛成功，全球?qū)Ω叱曀亠w行器研究的關(guān)注度越來(lái)越高，各國(guó)均開(kāi)始發(fā)展對(duì)高超聲速技術(shù)的研究。圖1.1 X-43高超聲速無(wú)人飛行器圖1.2 X-51A“乘波者”高超聲速飛行器

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本文編號(hào)：2804572