● 摘要
本论文进行了高超声速飞行器的气动加热数值研究分析。不同于以往的“先算流场、再算结构”的思想，在计算气动加热和固壁温度场时，本文采用的是流场-热-结构耦合的计算方法，这是将气动加热、辐射换热和结构热传导耦合起来，互为边界条件进行同步计算，主要研究飞行器及其热点部位在高超声速下的流场变化和固壁温度分布。 论文首先简要介绍了气动热问题的提出、发展等，并对以往国内外发展的各种高超声速气动热的研究方法进行了系统的归类和分析。在对飞行器外流场和固壁温度场进行数值模拟过程中，本文采用了二阶迎风格式，选取了层流模型和重整化群（RNG） 两方程湍流模型，并且利用了时间推进有限体积法对选取的不同模型进行了准定常或非定常的计算分析，得出了模型的外流场和固壁温度场的变化规律，并与试验数据进行了分析比较。 通过对50°钝锥、50°尖锥、圆锥-圆柱体、抛物锥-圆柱体和X-33飞行器不同状态下的气动热的计算结果分析比较，表明：计算结果与试验结果吻合良好，本文采用的数值模拟方法是可行的，能较好地模拟整个流场和温度场的物理变化过程。