力学与实践

作者：周凯, 武建英, 李小鹏, 欧东斌,

关键词：电弧风洞, 高焓流动, 数值模拟, 壁面催化效应, 热流率,

对电弧风洞高焓流动进行模拟时，基于其高温复杂流场特性，对比不同热化学模型、壁面催化条件、流场一体化及分体计算等多种数值计算条件下，电弧风洞内部、出口流场特性及典型模型壁面热流分布。结果表明，模型距离喷管出口较近时，流场分体计算可以提高计算效率，但是模型距离喷管出口较远时，则必须采用一体化计算保证计算精度，数值模拟单温度热平衡模型计算得到的等热流模型表面热流高出双温度热非平衡模型6.99%。同时对电弧风洞高焓流动壁面催化效应开展研究，通过X射线扫描电镜对3组类型热流传感器表面元素成分进行分析，研究热流传感器表面催化属性对气动热测量的影响。结果表明，壁面催化效应会显著增加试验模型表面气动热环境，采用无氧铜基体的塞式量热计进行电弧风洞热流测量时，其表面会被氧化成CuO，数值模拟壁面采用有限催化条件γ=0.022时计算结果与试验结果更接近，也与文献中CuO的催化复合系数匹配。

来源：2024年第4期

《力学与实践》期刊编辑部

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