高超声速黏性干扰相关性参数的修正

doi:10.7527/S1000-6893.2013.0276

流体力学与飞行力学

本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索

前一篇 | 后一篇

高超声速黏性干扰相关性参数的修正

龚安龙, 刘周, 王晓璐, 周伟江

中国航天空气动力技术研究院, 北京 100074

收稿日期:2012-09-01 修回日期:2012-10-22 出版日期:2013-07-25 发布日期:2012-11-29
通讯作者: 龚安龙 E-mail:gonganlong@tsinghua.org.cn
作者简介:龚安龙,男,硕士,高级工程师。主要研究方向:飞行器气动外形设计,计算流体力学。Tel:010-68743745,E-mail:gonganlong@tsinghua.org.cn;刘周,男,硕士,高级工程师。主要研究方向:计算流体力学。Tel:010-68743745,E-mail:zhou.liu@gmail.com;王晓璐,男,博士,高级工程师。主要研究方向:计算流体力学,气动外形优化。Tel:010-68743745,E-mail:wangxl@buaa.edu.cn;周伟江,男,博士,研究员。主要研究方向:计算流体力学。Tel:010-68743745,E-mail:zwj7349@sohu.com
基金资助:
部级项目

Correction of Hypersonic Viscous Interaction Correlation Parameter

GONG Anlong, LIU Zhou, WANG Xiaolu, ZHOU Weijiang

China Academy of Aerospace Aerodynamics, Beijing 100074, China

Received:2012-09-01 Revised:2012-10-22 Online:2013-07-25 Published:2012-11-29
Supported by:
Ministry Level Project

摘要/Abstract

摘要：

为了更精确地将黏性干扰相关性理论应用到实际工程上,基于高超声速平板黏性干扰相关性理论和斜激波理论,针对当前广泛采用的黏性干扰相关性参数v'_∞进行了修正,建立了气动力关联性更好的参数v″_∞。采用计算流体力学(CFD)数值方法模拟了航天飞机轨道器外形OV-102在典型状态下的黏性干扰效应,考察了修正后黏性干扰相关性参数v″_∞对于气动力数据的关联特性。验证结果表明:修正后的黏性干扰相关性参数v″_∞对于黏性诱导的各气动力数据均有良好的关联特性,并且相比未修正的黏性干扰相关性参数v'_∞更加有效。

关键词: 高超声速, 黏性干扰, 航天飞机, 相关性, 气动力, 计算流体力学

Abstract:

In order to apply the viscous interaction correlation theory to engineering practice more precisely, the common viscous interaction correlation parameter v'_∞ is corrected and a more correlative parameter v″_∞ of aerodynamic forces is established based on the plane viscous interaction correlation theory and oblique shock wave theory at hypersonic velocity. The viscous interaction effect on OV-102 space shuttle under typical conditions is examined with numerical simulations by a computational fluid dynamics (CFD) method and the corrected viscous interaction correlation parameter v″_∞ is examined for its correlativity with the aerodynamic force coefficients. The results show that the corrected viscous interaction correlation parameter v″_∞ gives a good correlativity with all the aerodynamic force coefficients induced by viscosity and proves more effective than parameter v'_∞.

Key words: hypersonic, viscous interaction, space shuttle, correlation, aerodynamic force, computational fluid dynamics

中图分类号:

V211.3

龚安龙, 刘周, 王晓璐, 周伟江. 高超声速黏性干扰相关性参数的修正[J]. 航空学报, 2013, 34(7): 1582-1587.

GONG Anlong, LIU Zhou, WANG Xiaolu, ZHOU Weijiang. Correction of Hypersonic Viscous Interaction Correlation Parameter[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2013, 34(7): 1582-1587.

参考文献

[1] Woods W C, Arrington J P, Hamilton H H. A review of preflight estimates of real-gas effects on space shuttle aerodynamic characteristics. NASA CP-3248, 1995.
[2] Romere P O, Whitnah A M. Space shuttle entry longitudinal aerodynamic comparisons of flight 1-4 with preflight predictions. NASA CP-2283, 1983.
[3] Space Systems Group. Aerodynamic design data book, Vol-I: orbiter vehicle. SDT2-SH-00600. California: Rockwell International, 1980.
[4] Anderson J D. Hypersonic and high temperature gas dynamics. 2nd ed. Reston, Virginia: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2006: 375-408.
[5] Hayes W D. Probstein R F. Hypersonic flow theory. New York: Academic Press, 1959: 325-361.
[6] Dorrance W H. Viscous hypersonic flows. New York: McGraw Hill Book Co., 1962: 237-254.
[7] Lees L, Probstein R F. Hypersonic viscous flow over a flat plate. New Jersey: Aeronautics ENG Laboratory of Princeton University, 1952.
[8] Whitfield J D, Griffith B J. Hypersonic viscous drag effects on blunt slender cones. AIAA Journal, 1964, 2(10): 1714-1722.
[9] Love E S. Advanced technology and the space shuttle. AIAA-1973-73, 1973.
[10] James L H, Robert A J, William C W. Investigation of real-gas and viscous effects on the aerodynamic characteristics of a 40 deg half-cone with suggested correlations for the shuttle orbiter. NASA TN D-8418, 1977.
[11] Schlichting H. Boundary layer theory. New York: McGraw Hill Book Co., 1979: 195-207.
[12] Mitchel H B. Hypersonic laminar viscous interaction effects on the aerodynamics of two-dimensional wedge and triangular planform wings. NASA TN D-3523, 1966.
[13] AMES Research Staff. Equations, tables, and charts for compressible flow. NACA RT-1135, 1953.
[14] Gong A L, Zhou W J, Ji C Q, et al. Study on correlation of hypersonic viscous interaction. Journal of Astronautics, 2008, 29(6): 1706-1710. (in Chinese) 龚安龙, 周伟江, 纪楚群, 等. 高超声速粘性干扰效应相关性研究. 宇航学报, 2008, 29(6): 1706-1710.
[15] Ding L J, Cheng Q Y. Methods of numerical computation, second edition. 2nd ed. Beijing: Beijing Institute of Technology Press, 2005: 143-149. (in Chinese) 丁丽娟, 程杞元. 数值计算方法. 第2版. 北京: 北京理工大学出版社, 2005: 143-149.

E-mail：hkxb@buaa.edu.cn

关于我们

期刊社服务

专业学科

封面文章

友情链接

主管单位：中国科学技术协会主办单位：中国航空学会北京航空航天大学

高超声速黏性干扰相关性参数的修正

Correction of Hypersonic Viscous Interaction Correlation Parameter

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	乔建领, 韩忠华, 丁玉临, 宋文萍, 宋笔锋. 分层大气湍流场对远场声爆传播的影响[J]. 航空学报, 2023, 44(2): 626350-626350.
[2]	孙志坤, 史志伟, 张伟麟, 李铮, 孙琪杰. 等离子体激励器对高速翼型升阻特性的影响[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 23-39.
[3]	化为卓, 高岭, 陈戈, 李益文, 巩耕, 王延涛, 魏彪. 基于等离子体炬的磁流体动力学实验系统[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 1-7.
[4]	黄依峰, 曾舒华, 江中正, 陈伟芳. 非线性耦合本构在高空侧向喷流中的数值研究[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 8-22.
[5]	罗凯, 王永海, 汪球, 栗继伟, 李峥, 聂春生, 李铮. 高焓风洞中等离子体激励流动控制试验[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 89-96.
[6]	张旭东, 李铮, 董昊, 高思源, 纪祖赑, 黎凯昕, 白光辉. 高超声速流场等离子体逆向喷流减阻特性[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 115-123.
[7]	胡守超, 庄宇, 李贤, 江涛. 高超声速气动热标模HyHERM-Ⅰ试验[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 233-248.
[8]	李昊歌, 杨华, 杨雨欣, 陈伟芳. 高超声速升力体迎风面精细化降热优化设计[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 124-137.
[9]	吴东, 杨鸿, 赵文峰, 罗跃. 高超声速飞行器碳基结构高温应变测量[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 160-169.
[10]	聂春生, 袁野, 马伟, 曹占伟, 于明星. 主动引射气体参数对平板空气舵气动热影响[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 170-179.
[11]	马正雪, 罗振兵, 赵爱红, 周岩, 谢玮, 刘强, 朱寅鑫, 彭文强. 高超声速流场等离子体合成射流逆向喷流特性[J]. 航空学报, 2022, 43(S2): 192-203.
[12]	宋威, 艾邦成. 多体分离动力学研究进展[J]. 航空学报, 2022, 43(9): 25950-025950.
[13]	傅杨奥骁, 丁明松, 刘庆宗, 江涛, 石润, 董维中, 高铁锁. 轨控系统热喷干扰效应数值模拟[J]. 航空学报, 2022, 43(9): 125941-125941.
[14]	刘传振, 孟旭飞, 刘荣健, 白鹏. 双后掠乘波体高超声速试验与数值分析[J]. 航空学报, 2022, 43(9): 126015-126015.
[15]	李珺, 王俊峰, 赵雅甜, 罗世彬. 面向非设计工况的激波针-喷流复合构型研究[J]. 航空学报, 2022, 43(9): 125949-125949.