高超声速过渡区气动热的DSMC数值模拟研究

气动热是制约高超声速飞行器设计的主要因素之一,当飞行高度大于40 km时流场中存在局部过渡区流动特性,基于分子动力学的DSMC方法是解决高超声速过渡区气动热计算的有效途径之一。针对高超声速飞行器的典型球锥外形,采用DSMC方法开展了过渡区流动气动热特性研究,分析了当流场具有过渡区流动特性时,飞行马赫数和飞行高度对气动热的影响规律,并与Fay-Riddell驻点热流的工程算法作了对比分析。计算结果表明,DSMC方法在高超声速过渡区流动气动热计算中可以得到较好的结果,适用于高超声速过渡区流场气动热的计算与分析。     

防空导弹防热综合设计研究

介绍了防空导弹在研制过程中出现的各类热防护与热设计问题,主要包括气动热环境预测、壁面温度分布计算、舱内仪器设备热分析等,并提出了热环境-热防护-舱内环境耦合设计理念、工程实现方法和途径,给出了一些典型算例的研究对比结果,阐述了目前针对这些问题研究的进展和取向,提出了今后应重点研究和解决的问题.     

改进Kriging模型及在宽马赫数变几何进气道的应用

由于参数多、计算量大,宽马赫数变几何进气道建模问题亟需精度足够高和计算速度足够快的代理模型。针对粒子群-Kriging代理模型优化步骤极易收敛到局部最优值的问题,采用带全局判据的改进量子粒子群优化方法加以代替。通过对测试函数的重构,验证该代理模型精确度。结果表明,该方法速度快,精度高,且对高度非线性函数的适应性强。针对Ma=2~4的二楔板反压式变几何进气道,构建了随马赫数、攻角、唇口水平位移、二级楔板角度和位置变化带来的流量系数和临界总压恢复系数的代理模型。结果表明,该算法适应度好、模型精度高,对该问题建模具有一定应用价值。