高超聲速飛行器氣熱彈多場耦合數(shù)值模擬.pdf

1、高超聲速飛行器具有快速到達、全球打擊、破環(huán)力大、突防能力強等明顯的軍事優(yōu)勢，同時其優(yōu)越的時間經(jīng)濟性預示著巨大的民用市場潛力和財富價值，而成為新時期各國研究關(guān)注的熱點。目前高超聲速技術(shù)由美國與俄羅斯主導，澳大利亞、印度、日本、法國、英國等國也投入大量資本和人力。
　　風洞實驗是高超聲速飛行器研制過程中不可缺少的手段和工具，但風洞試驗結(jié)果與真實飛行情況存在一定差異。數(shù)值模擬結(jié)果可以與實驗數(shù)據(jù)相互印證，且能得到比實驗更細致、全面的流動信

2、息，有利于問題的及早發(fā)現(xiàn)和解決，同時具有較高的時間和成本經(jīng)濟性，而受到各國研究人員的青睞，在高超聲速飛行器的項目研究中所占的比重逐漸增大。
　　我國高超聲速技術(shù)起步較晚，理論與技術(shù)基礎(chǔ)準備不足，相關(guān)研究報道較少，本文充分利用商用數(shù)值模擬平臺的便利性與經(jīng)濟性對高超聲速流動現(xiàn)象、流動機理進行有益探索，為相關(guān)研究積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。本文共創(chuàng)建了三個實體模型，其中包括著名的X-43A試驗飛行器，并成功對其實現(xiàn)參數(shù)化，模型修改接受尺寸驅(qū)動，更新

3、全程僅需數(shù)秒即可完成。并應用ICEM CFD軟件對三個飛行器實體模型采用多種劃分思路獲得高質(zhì)量網(wǎng)格，細述各網(wǎng)格的拓撲特點、設計思路與質(zhì)量控制水平和技巧，對今后外型相似的飛行器實體建模和網(wǎng)格生成具有一定的借鑒意義。著重對Model3飛行器模型進行了多種飛行條件下的氣動、氣熱耦合與氣熱彈耦合計算研究，分析高超聲速流動特點、影響因素和結(jié)構(gòu)與流場的相互影響。
　　本文還介紹了國內(nèi)外高超聲速技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、主要研究項目進展和飛行器型號及其技