钝头体在高超声速流中的广义雷诺类比
流体动力学
2015-01-05 v1
摘要
本文研究了钝头体在高超声速流中迎风面的壁面摩擦与热传递之间的关系。采用自相似边界层分析来确定壁面上壁面摩擦与热传递系数之比的分布。理论上推导了该比值依赖于壁面局部斜率角的线性关系，并为圆柱体给出了明确的类比表达式，尽管线性分布也适用于其他头部形状，甚至在存在化学反应的气体流动中也是如此。此外，基于 Burnett 方程中二阶剪切和热传递项的理论建模，通过考虑稀薄气体效应，在近连续介质区域推导了修正类比。还构造了一个桥接函数来描述过渡流区中的非线性类比。最后，利用直接模拟蒙特卡洛方法验证了理论结果。该广义类比超越了经典雷诺类比，适用于平板和钝头体，无论是连续还是稀薄高超声速流动。
引用
@article{arxiv.1501.00371,
title = {General Reynolds Analogy for Blunt-nosed Bodies in Hypersonic Flows},
author = {Xing-Xing Chen and Zhi-Hui Wang and Yong-Liang Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.00371},
year = {2015}
}