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真实气体效应下高超声速进气道多场耦合仿真

Multi-physical Field Coupling Simulation of Hypersonic Inlet Considering Real Gas Effect

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吸气式高超声速飞行器速域的不断拓展,使进气道部件在强烈的气动载荷以及热载荷作用下与外部流场耦合效应明显,同时高温流动中的真实气体效应会进一步加剧进气道内多场耦合关系的复杂性.通过在多场耦合仿真中考虑真实气体效应影响,针对壁面共轭耦合传热下高超声速进气道气动性能以及结构温度场的非定常变化进行数值模拟.研究发现:受壁温升高的影响,300 s时刻进气道出口气流温度相比初始时刻上升 13.30%,压力升高 13.53%,总压恢复系数下降 2%,而流量系数几乎不发生变化.50 s时刻,唇缘和前缘处壁温达到 2 350 K,内通道最高壁温为 1 200 K,而在300 s时刻内通道最高壁温也接近1 900 K.因此在兼顾内通道防热设计的同时,要着重考量前缘及唇缘热防护设计的可靠性.

hypersonic inletreal gas effectconjugate heat transfermulti-physical field coupling simulation

王鑫、袁化成、刘甫州、张锦昇

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南京航空航天大学 能源与动力学院,江苏 南京 210016

高超声速进气道 真实气体效应 共轭传热 多场耦合仿真

航空科学基金

20200012052001

2023

10.19344/j.cnki.issn1671-5276.2023.04.029

机械制造与自动化
南京机械工程学会 南京机电产业（集团）有限公司

机械制造与自动化

CSTPCD
影响因子：0.29
ISSN：1671-5276
年,卷(期)：2023.52(4)
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