《多因素耦合作用下的高速氣體繞流傳熱機理研究》是依託西安交通大學，由張劍飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多因素耦合作用下的高速氣體繞流傳熱機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張劍飛
- 依託單位：西安交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高速氣體繞流問題是典型的跨越連續介質區和稀薄區域的多尺度、跨尺度問題。其流動傳熱現象受到多種因素的影響：局部稀薄效應、繞流體形狀、繞流體材料的結構特性和傳熱特性及化學反應等。本項目的研究工作包括：構建多因素耦合作用下的高速氣體繞流流動傳熱計算模型和計算方法；研究高速氣體繞流中局部稀薄效應的產生、發展以及變化的規律，並分析關鍵的影響因素和作用機理，確定局部稀薄效應對繞流體表面氣動參數和傳熱特性的影響程度；在考慮外流與繞流體本體耦合傳熱的條件下，研究高速氣體繞流中的流動傳熱特徵參數的變化規律；最後，在化學反應顯著的情況下，考慮化學反應的影響。最終獲得局部稀薄效應、繞流體幾何特徵、複雜結構材料傳熱特性和化學反應等多種因素耦合作用下，高速氣體繞流中流動傳熱現象的變化規律和特點,準確預測繞流體表面的氣動參數和傳熱特性參數分布。
結題摘要
研究了複雜計算區域格線的生成方法，採用解微分方程的方法生成適體坐標系下的格線。採用規正變數定義，將高階SMART密度格式套用到可壓縮算法中，研究了不同密度格式對可壓縮算法的影響；對比了十三種高解析度對流項格式，為不可壓縮算法向全速域氣體流動算法的拓展提供了參考依據，在此基礎上，研究了可壓縮SIMPLE算法和CLEAR算法在縮放噴管、圓弧凸拱通道內和外部物體繞流的流動問題，CLEAR算法成功地計算了入口馬赫數為8的圓弧凸拱通道內的流動，在公開發表的文獻中還是第一次見到。構建了DSMC-CFD耦合算法，並計算了高速外流繞流問題，分析了稀薄效應和流動-結構耦合傳熱過程。
