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ADBSat:一种用于卫星快速空气动力学分析的新型面元方法的验证与确认

空间物理 2022-03-09 v2 天体物理仪器与方法

摘要

我们展示了 ADBSat 的验证,这是一种包含快速伪遮挡算法的面元方法新实现,能够快速且准确地确定自由分子流中卫星所受的力与力矩。我们验证的主要方法是在 ADBSat、当前事实上的直接模拟蒙特卡洛(DSMC)标准以及已发表文献之间比较测试用例。ADBSat 展现出比 DSMC 显著更短的运行时间,并且表现良好,除非卫星模型中存在深凹面。当卫星表面面积的很大一部分平行于来流方向时,遮挡算法也会出现一些问题,但可通过在该构型的小角度(±{\pm} 0.1{\deg})下检查物体来缓解。我们建议对 ADBSat 输出采用最高 3% 的误差区间。因此,ADBSat 是快速确定不同环境条件下 VLEO 中各类卫星几何形状空气动力学特性的合适工具。它也可以互补地使用,以识别值得使用其他基于数值的方法进一步研究的情况。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.06118,
  title  = {ADBSat: Verification and validation of a novel panel method for quick aerodynamic analysis of satellites},
  author = {Luciana Sinpetru and Nicholas H. Crisp and Peter C. E. Roberts and Valeria Sulliotti-Linner and Virginia Hanessian and Georg H. Herdrich and Francesco Romano and Daniel Garcia-Alminana and Silvia Rodriguez-Donaire and Simon Seminari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.06118},
  year   = {2022}
}

备注

30 pages, 15 figures. Submitted to Computer Physics Communications