用于高超声速 SBLI 的三维两温气动动力学格式与广义动力学边界条件

准确预测高超声速流动中的气热负荷至关重要，却因冲击波/边界层相互作用（SBLI）和热非平衡的耦合而具有挑战性。本文提出了在非结构化网格上developed的三维两温 Gas-Kinetic Scheme（3D 2T-GKS）。该格式在统一的动力学框架内解析翻译-旋转和振动能模式。一种关键创新是将广义动力学边界条件（GKBC）集成进来，物理上将振动能的热适应性从翻译-旋转模式中解耦，从而为气体-表面相互作用提供更精确的模型。此外，采用了一种间断反馈因子（DFF），以较经典限制器的较低数值耗散捕获强冲击波。该方法严格验证于标准实验基准，包括尖锐双锥和空心圆柱-瓶片配置。数值结果表明，本文提出的求解器辅以 GKBC，准确捕获复杂波结构、分离拓扑和表面热流分布。这些发现确认了 3D 2T-GKS 在模拟复杂高超声速非平衡流动方面的稳健性和精度。