| 高焓CO2气流壁面两步催化机制对非平衡气动加热影响的数值模拟 |
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| 引用本文： | 杨肖峰,桂业伟,邱波,杜雁霞,肖光明. 高焓CO2气流壁面两步催化机制对非平衡气动加热影响的数值模拟[J]. 国防科技大学学报, 2020, 42(1): 108-116 |
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| 作者姓名： | 杨肖峰 桂业伟 邱波 杜雁霞 肖光明 |
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| 作者单位： | 国防科技大学 空天科学学院, 湖南 长沙 410073;中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室, 四川 绵阳 621000,中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室, 四川 绵阳 621000,中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室, 四川 绵阳 621000,中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室, 四川 绵阳 621000,中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室, 四川 绵阳 621000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(11702311)；博士后创新人才支持计划资助项目(BX20180371) |
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| 摘 要： | 针对高超声速火星进入飞行遇到的壁面CO_2催化机制特殊且对气动加热影响复杂的问题,基于化学反应系统的三维可压缩流动求解器,建立壁面吸附、Eley-Rideal结合速率受控的壁面CO_2两步催化模型。基于70°球锥布局的高焓风洞实验,进行考虑壁面催化效应的高超声速非平衡气动加热数值模拟,开展考虑CO+O_((s))和O+CO_((s))两类CO_2两步催化路径对非平衡气动加热的影响研究。研究表明,壁面O_2和CO_2结合并存且存在相互竞争关系,催化加热量随催化效率增大而单调增加。数值计算建立了催化路径与非平衡加热水平的定量关联,研究发现CO_2两类催化路径权重与加热量存在非单调关联,特定权重下两种路径联合作用的热流高于单个催化结果。相关研究对碳氧气体主导的壁面催化机理和火星进入气动加热的精细化预测有重要的理论指导意义。
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| 关 键 词： | 壁面两步催化 气动加热 化学非平衡 高焓CO2气流 数值模拟 |
| 收稿时间： | 2018-09-24 |
Numerical investigation on influence of surface two-step catalytic mechanism on non-equilibrium aerodynamic heating for high-enthalpy CO2 flow |
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| YANG Xiaofeng,GUI Yewei,QIU Bo,DU Yanxi,XIAO Guangming. Numerical investigation on influence of surface two-step catalytic mechanism on non-equilibrium aerodynamic heating for high-enthalpy CO2 flow[J]. Journal of National University of Defense Technology, 2020, 42(1): 108-116 |
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| Authors: | YANG Xiaofeng GUI Yewei QIU Bo DU Yanxi XIAO Guangming |
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| Affiliation: | College of Aerospace Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;State Key Laboratory of Aerodynamics, China Aerodynamics Research and Development Center, Mianyang 621000, China,State Key Laboratory of Aerodynamics, China Aerodynamics Research and Development Center, Mianyang 621000, China,State Key Laboratory of Aerodynamics, China Aerodynamics Research and Development Center, Mianyang 621000, China,State Key Laboratory of Aerodynamics, China Aerodynamics Research and Development Center, Mianyang 621000, China and State Key Laboratory of Aerodynamics, China Aerodynamics Research and Development Center, Mianyang 621000, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | surface two-step catalysis aerodynamic heating chemical non-equilibrium high-enthalpy CO2 flow numerical simulation |
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