高速目標(biāo)非平衡繞流模擬及等離子體流場(chǎng)分布研究.pdf

1、熱化學(xué)非平衡繞流流動(dòng)及等離子體中電波傳播的研究是空氣動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)熱物理以及通訊“黑障”現(xiàn)象研究的重要內(nèi)容，在高超聲速飛行器熱防護(hù)、飛行器外形設(shè)計(jì)、目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別及雷達(dá)通信方面有重要應(yīng)用價(jià)值。
　　本文在國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，對(duì)飛行器高超聲速繞流流場(chǎng)及等離子體鞘套的特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究和分析，論文大體可分為兩個(gè)方面：一方面、基于CFD-FASTRAN軟件對(duì)高超聲速飛行器的繞流流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬研究，驗(yàn)證軟件的可行性并且考察不同目標(biāo)模型的

2、非平衡繞流流場(chǎng)特性，且模擬得到不同飛行條件下繞流場(chǎng)數(shù)據(jù)；另一方面、本文對(duì)飛行過(guò)程中目標(biāo)體周圍所形成的等離子體鞘套進(jìn)行分析，然后根據(jù)合理的公式來(lái)分析等離子體鞘套特性，考察目標(biāo)的雷達(dá)散射截面特性，為相關(guān)工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。論文的主要工作包括以下兩方面：
　　(1)高超聲速飛行器非平衡繞流場(chǎng)FASTRAN模擬
　　以FASTRAN軟件為基礎(chǔ)，利用有限速率化學(xué)反應(yīng)模型，分別對(duì)鈍錐實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、錐型飛行器三維模型的非平衡流場(chǎng)和氣動(dòng)物理靶

3、圓球流場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)值模擬和分析研究，考察有限速率化學(xué)反應(yīng)模型、邊界條件等因素對(duì)繞流場(chǎng)非平衡特性計(jì)算結(jié)果的影響。
　　(2)目標(biāo)飛行器流場(chǎng)中的等離子體特性分布分析
　　利用計(jì)算所得的目標(biāo)周圍的流場(chǎng)數(shù)據(jù)，計(jì)算出等離子體參數(shù)——等離子體頻率和等離子體碰撞頻率的分布狀況，給出了兩種重要參數(shù)的分布云圖。分析了不同的計(jì)算公式之間的差異，采取了較為符合特殊環(huán)境的公式。根據(jù)所得數(shù)據(jù)，分析圓球目標(biāo)的雷達(dá)目標(biāo)特性，對(duì)比了目標(biāo)在有無(wú)等離子體鞘套