高速飛行器非平衡繞流及光輻射特性模擬.pdf

1、高溫?zé)峄瘜W(xué)非平衡流動(dòng)及輻射現(xiàn)象的研究是高溫氣體動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)熱物理研究的重要內(nèi)容，在高超聲速飛行器熱防護(hù)、目標(biāo)探測與識別及高溫高焓反應(yīng)流非平衡效應(yīng)光譜診斷方面有重要應(yīng)用價(jià)值。
　　本文在國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，對高超聲速繞流流場及輻射特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究，主要工作分為兩個(gè)步驟：首先基于 FASTRAN軟件對高超飛行器的繞流流場(無電離和弱電離)進(jìn)行數(shù)值模擬研究，重點(diǎn)考察不同的化學(xué)反應(yīng)模型對繞流場非平衡特性的影響，并模擬得到不同飛行條件下

2、繞流場數(shù)據(jù)；其次，根據(jù)激波層及尾跡流場紫外、紅外區(qū)輻射機(jī)制，理論計(jì)算得到繞流場在0.2-0.4微米及2.0-5.0微米光譜區(qū)間輻射強(qiáng)度和輻射亮度的空間、光譜分布特性，為相關(guān)工程應(yīng)用提供依據(jù)。論文的主要工作包括：
　　(1)高超聲速飛行器非平衡繞流場FASTRAN模擬
　　以 FASTRAN為平臺，使用有限速率化學(xué)反應(yīng)模型和能量松弛模型，分別對RAM_CII鈍錐實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃?Lobb球體模型的非平衡流場進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)值模擬和分析研

3、究，重點(diǎn)考察有限速率化學(xué)反應(yīng)模型、有無電離、流體粘性等因素對繞流場非平衡特性參數(shù)（溫度、組分、壓力、壁面熱流、激波脫體距離等）計(jì)算結(jié)果的影響。
　　(2) RAM-CII飛行器繞流場非平衡輻射特性研究
　　采用FASTRAN軟件模擬獲得不同高度、不同飛行馬赫數(shù)條件下RAM-CII飛行器繞流場數(shù)據(jù)，根據(jù)激波層及尾跡流場紫外、紅外區(qū)輻射機(jī)制，采取逐線法結(jié)合LOS計(jì)算得到了繞流場在0.2-0.4微米及2.0-5.0微米光譜區(qū)間輻射