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平板/空气舵舵轴防热环流动及气动加热环境数值模拟

窦怡彬 陈俊铭 石枭 刘陆广 陆云超 李宗阳 赵如意

窦怡彬, 陈俊铭, 石枭, 刘陆广, 陆云超, 李宗阳, 赵如意. 平板/空气舵舵轴防热环流动及气动加热环境数值模拟[J]. 气体物理. doi: 10.19527/j.cnki.2096-1642.1109
引用本文: 窦怡彬, 陈俊铭, 石枭, 刘陆广, 陆云超, 李宗阳, 赵如意. 平板/空气舵舵轴防热环流动及气动加热环境数值模拟[J]. 气体物理. doi: 10.19527/j.cnki.2096-1642.1109
DOU Yibin, CHEN Junming, SHI Xiao, LIU Luguang, LU Yunchao, LI Zongyang, ZHAO Ruyi. Numerical Simulation of Flow and Aerodynamic Heating of a Thermal-Protection Ring of Plate/Rudder Shaft[J]. PHYSICS OF GASES. doi: 10.19527/j.cnki.2096-1642.1109
Citation: DOU Yibin, CHEN Junming, SHI Xiao, LIU Luguang, LU Yunchao, LI Zongyang, ZHAO Ruyi. Numerical Simulation of Flow and Aerodynamic Heating of a Thermal-Protection Ring of Plate/Rudder Shaft[J]. PHYSICS OF GASES. doi: 10.19527/j.cnki.2096-1642.1109

平板/空气舵舵轴防热环流动及气动加热环境数值模拟

doi: 10.19527/j.cnki.2096-1642.1109
详细信息
    作者简介:

    窦怡彬(1984-) 男, 博士, 高级工程师, 主要研究飞行器气动加热及热防护结构设计。 E-mail:adam_dyb@163.com

  • 中图分类号: V211.1

Numerical Simulation of Flow and Aerodynamic Heating of a Thermal-Protection Ring of Plate/Rudder Shaft

  • 摘要: 受空气舵当地攻角影响,在高超声速飞行过程中全动空气舵舵轴防热环位置会形成复杂的分离和再附流动,并伴随有严酷的气动加热载荷,是空气舵热防护设计的薄弱环节。以平板/空气舵舵轴防热环为研究对象,采用数值计算方法研究不同舵偏角、防热环环形缝隙几何参数对气动加热环境及流动的影响规律。数值计算基于非结构混合网格有限体积方法。计算结果及分析表明,舵偏角对防热环热流分布影响最大。有舵偏角的情况下防热环斜边倒角处会产生一道再附气流并形成高热流区,高热流区面积和热流峰值与舵偏角成正比。当舵偏角等于0°时,环形缝隙Z=0 mm剖面处气流从环形缝隙底部向上流入舵面底部缝隙;当舵偏角大于0°时,舵面底部缝隙内的来流会在防热环斜边倒角前方形成旋涡,同时平板表面的气流向下进入环形缝隙并在缝隙深度方向形成旋涡。固定舵偏角和环形缝隙宽度,改变缝隙深度主要对斜边倒角和环形缝隙迎风面热流分布有影响。随着缝隙深度的增加,环形缝隙Z=0 mm剖面处的流动结构从2个旋涡发展为3个旋涡。固定舵偏角和环形缝隙深度,改变缝隙宽度主要对环形缝隙迎风面热流分布有影响。随着缝隙宽度的增加,环形缝隙Z=0 mm剖面处的旋涡流动发展得更加充分,深度方向流动结构由3个旋涡发展成2个主旋涡和底部2个小旋涡结构。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2024-03-13
  • 修回日期:  2024-04-18
  • 网络出版日期:  2024-05-22

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