关于微稀薄气体中激波与边界层相互作用的研究
流体动力学
2023-10-27 v1
摘要
激波与边界层相互作用（SWBLI）在高超音速飞行器设计中起着重要作用。然而，高温气体动力学数值结果与实验数据之间的差异尚未得到充分解决。人们认为稀薄效应在 SWBLI 中十分重要，但针对温度跳跃边界条件以及平动/转动/振动热导率作用的系统性分析尚显不足。本文中，我们从气体动理论推导三温度 Navier-Stokes-Fourier（NSF）方程，并特别关注热导率的各分量。借助适当的温度跳跃边界条件，我们模拟了双锥实验中的 SWBLI。数值结果表明，当三种热导率被恰当恢复时，NSF 方程能够在低焓与高焓来流条件下捕捉表面热流的位置与峰值。此外，分离激波引起的分离气泡以及透射激波与边界层撞击引起的再附点均被发现与实验测量相符。
引用
@article{arxiv.2310.17181,
title = {On the shock wave boundary layer interaction in slightly-rarefied gas},
author = {Hualin Liu and Qi Li and Weifang Chen and Lei Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.17181},
year = {2023}
}