基于格子Boltzmann方法的非平衡气动加热算法

发布时间：2017-08-20 04:21

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【摘要】：提出了一种新的Euler与Boltzmann方程结合的气动加热数值计算方法。该方法首先采用CFD软件中的FLUENT来获取三维复杂外形边界层外缘气动参数,通过可压缩格子Boltzmann方法(LBM)的微观非平衡粒子的流动和碰撞来模拟边界层中气体热流动过程,解决了工程方法和N-S方法的适用范围不足和计算效率低下的问题。在每个LBM的流动与碰撞的过程中通过更新密度分布函数来使得宏观的速度和温度计算得以耦合。同时,对热LBM模型还做了湍流比拟和改进来扩展其应用范围。最后,通过一组高超声速气动加热试验数据证明了该结合方案的正确性和有效性,并讨论了该结合方案较其它常用方法的优缺点。
【作者单位】： 西北工业大学航天学院;上海机电工程研究所;
【关键词】： 气动加热 格子Boltzmann方法 非平衡 高超声速
【基金】：上海科学技术委员会资助(13QB1401500)
【分类号】：V211
【正文快照】： 1引言气动热环境计算和热防护设计是高超声速飞行器设计中面临的关键问题。目前由于飞行试验或地面模拟高超声速飞行器的热环境费用高、技术难度大,数值仿真成为高超声速飞行器热环境预示的主要手段。在传统的工程设计中,大量使用的是参考焓方法、追踪流线法等半经验方法。随

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本文编号：704597