高超聲速尖雙錐流動高精度數值模擬*

王東方，鄧小剛，王光學,2，劉化勇

(1.國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙　410073；2.中山大學 物理學院， 廣東 廣州　510006；3.中國空氣動力研究與發展中心， 四川 綿陽　621000)

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高超聲速尖雙錐流動高精度數值模擬*

王東方1，鄧小剛1，王光學1,2，劉化勇3

(1.國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙410073；2.中山大學 物理學院， 廣東 廣州510006；3.中國空氣動力研究與發展中心， 四川 綿陽621000)

以25°/55°尖雙錐外形的高超聲速低焓層流流動模擬為例，對高階加權緊致非線性格式模擬激波/邊界層干擾流動的能力進行驗證和確認。空間離散采用二階MUSCL和三階、五階加權緊致非線性格式，時間離散采用二階精度雙時間步方法，通量函數采用混合Roe-Rusanov，AUSMPW+，Van Leer等，對比了不同精度空間離散格式對時間、網格收斂特性和通量函數耗散特性的影響。數值模擬結果表明采用高精度空間離散格式能在較疏的網格上獲得收斂解，并能消除結果對通量函數的敏感性，但收斂需要推進更久的計算時間。數值模擬結果與實驗測量結果吻合良好，滿足工程精度要求。

驗證與確認；激波/邊界層干擾；高精度方法；高超聲速流動

激波/邊界層干擾(Shock Wave/Boundary Layer Interaction，SWBLI)在高超聲速飛行器流場中普遍存在并對飛行器的氣動力、熱特性產生重要影響，因而在過去幾十年得到了廣泛研究[1]。干擾激波會在飛行器表面產生很高的局部氣動熱載荷，可能破壞熱防護系統。激波干擾會誘導邊界層分離，改變飛行器氣動特性，限制其機動能力，若分離發生在控制舵前方將會降低控制舵效率。……