超音速探测器-刚性盘-缝-带型降落伞系统的大涡模拟研究

研究了Mach数为2时,流场不同块结构自适应网格加密精度对探测器-刚性盘-缝-带型降落伞系统的气动减速性能以及流场结构特性的影响.对于非定常可压缩流体流动,采用了兼顾激波与湍流的WENO(weighted essentially non-oscillatory)和TCD(tuned center difference)混合计算格式以及拉伸涡亚格子模型的大涡模拟方法.结果表明:在较低的流场块结构自适应网格分辨率下,是难以准确模拟计算降落伞系统重要的气动阻力系数和捕捉流场流动特征细节的.随后验证了流场自适应网格的收敛性.

探测器对超音速刚性盘-缝-带型降落伞系统的影响

研究了流体初始马赫数为2.0时,探测器的存在与否对刚性盘-缝-带型降落伞系统气动减速性能以及流场流体结构特性的影响.对于非定常可压缩流体的数值模拟,流场采用了三层块结构自适应网格加密技术,配合混合形式的TCD (tuned center difference)和WENO (weighted essentially non-oscillatory)计算格式以及基于拉伸涡亚格子模型的大涡模拟方法来处理超音速流中的激波以及大尺度湍流旋涡结构等.结果表明:无探测器时,降落伞系统的流场结构稳定,扰动较小;有探测器存在时,探测器后端的湍流尾迹和伞衣内部逆向运动溢出的流体与伞衣前端的弓形激波周期性的相互作用,使得激波位置发生前移、激波倾角变小,伞衣内部流场难以达到平衡稳定状态.这加剧了降落伞系统的气动阻力振荡脉动变化,降低了降落伞系统气动阻力系数,同时也使得降落伞系统流场尾迹结构更加复杂.