基于PNS方程的高超声速热化学非平衡喷管流动数值模拟

针对高超声速飞行器在高速飞行时,高温效应对气动热、气动力等均将产生不可忽视的影响的现象,通过双温度模型的构建和单次扫描空间推进数值方法的运用,求解热化学非平衡的抛物化Navier-Stokes方程,对高焓喷管中的三维非平衡流场进行数值仿真,并分析了高温效应对高超声速流动的影响。计算结果给出了喷管轴线上的马赫数、平动温度和振动温度以及流动静压的曲线分布和部分参数的云图分布,并与相应的文献和试验数据进行了对比。结果表明:数值仿真计算结果与参考数据较为吻合,通过双温度模型的添加,目前的程序可以对高超声速热化学非平衡喷管流动进行较为准确的数值仿真。