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国内刊号：11-2223/N
国际刊号：1000-0054
发布日期:
作者：刘宇, 赵淼, 张章, 贾贺, 黄伟
单位：1. 北京空间机电研究所, 北京 100094;<br>2. 中国航天科技集团有限公司 航天进入减速与着陆技术实验室, 北京 100094
关键词：锥形减速结构,充气式减速,气动热,非平衡反应,双温度模型,数值仿真
基金：国家自然科学基金资助项目（11602018）\r\n
该文对充气式再入与减速技术（inflatable reentry and descent technology，IRDT）中使用的锥形减速结构流场进行了气动热仿真计算。计算模型基于有限体积法对N-S （Navier-Stokes）方程进行求解，使用非平衡双温度模型计算流场热化学反应。为了验证算法准确性，对钝体标准模型ELECTRE进行仿真计算，计算结果与飞行试验和文献结果基本相符。锥形减速结构仿真工况高度为70 km，来流Ma为13，仿真结果表明：激波后振动温度被激活，并逐渐升高至平动温度，同时空气中离解组元浓度逐渐升高；结构表面热流与压强在驻点附近沿径向快速降低，随后热流呈线性下降，压强近似为常量。对4种不同半锥角的锥形减速结构仿真结果进行了对比，结果显示： 50°、55°和60°半锥角激波位置及表面热流基本相同，65°半锥角激波距离前缘点更远，同时表面热流更低；4种半锥角驻点压强基本相同，外围压强随半锥角增加呈线性增加。仿真结果可为IRDT方案设计提供参考。
来源：2023年第3期
《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部
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