● 摘要
当飞行器以高超声速飞行时，会产生很强的激波，激波与附面层之间产生相互干扰，激波间产生相互干涉，使高超声速的流场研究变得非常复杂。此外，目前还没有一个地面模拟设备能够模拟高超声速飞行器在马赫数大于8以上飞行的真实环境，因而高超声速流动的数值模拟在高超声速飞行器的设计中发挥着非常重要的作用。使用计算流体力学方法研究高超声速流场时，必须对数值模拟本身的各种误差作综合检验已证明其精度和可靠性。本论文是针对高超声速流动的数值模拟精度的研究，采用完全气体模型，使用商业CFD软件Fluent，对球锥、双椭球、球双锥和双锥模型的超声速流场进行计算，研究其流场结构，压力、密度、温度等数值分布情况和变化趋势，采用不同的湍流模型模拟计算球双锥/双锥流场，通过理论和实验的数据对比分析，对表述误差进行检验；通过对同一模型采用不同网络进行重复计算，得到总体计算精度和气动力误差带，对离散误差进行检验。其结果对高超声速条件下飞行器的数值模拟研究有一定的参考作用。