摘要：针对火星大气环境下的反作用力控制系统(RCS)喷流干扰问题,采用自研CFD软件数值模拟“火星科学实验室”(MSL)外形在火星大气环境中的喷流干扰效应;并与文献中的高超声速喷流干扰风洞试验和计算结果进行对比验证;继而完成了火星大气环境高超声速(M_(∞)=5~10)条件下的偏航方向喷流干扰效应数值模拟,获得了不同攻角(α=0°~-30°)、不同马赫数条件下的喷流干扰气动规律:负攻角增大将导致喷流干扰效应增强以及附加偏航力矩增加;来流马赫数对附加干扰力矩的影响较小。研究结果可为火星探测器喷流控制设计提供参考。

摘要：高超声速飞行器表面热流的精确预测对于飞行器的安全至关重要。传统的模拟方法在预测热流中主要包括两个难点:一是传统的计算格式数值黏性太大;二是熵修正函数的引进限制了热流分辨率。为了解决上述两个问题,通过设计一可调参数,引进了可调数值黏性格式。为了使该格式适用于高超声速流动模拟,通过反扩散方法,将格式一致提升至二阶精度,并引进了与之相适应的熵修正函数。对三维球头和钝锥绕流进行了数值实验。结果表明,相对于传统格式,修正后的可调数值黏性格式可以显著降低热流计算对网格的依赖性,提高计算精度。