物理化学模型对流场电磁波传播特性影响

基于考虑不同化学反应动力学模型和湍流模型计算得到的高超声速类HTV-2飞行器稳态及动态等离子体流场数据,应用ADE-FDTD方法研究了类HTV-2等离子体流动的电磁传播特性。分析了由不同物理化学模型计算得到的等离子体流场的电磁波传播特性差异,化学模型中由于各模型预测温度不同,温度越高使得化学反应更为剧烈,预测的电子数密度越高,因此等离子体频率和等离子体碰撞频率越高,从而导致Park模型、Gupta及D&K模型的透射系数依序从小变大,衰减系数反之。湍流模型中同样由于各模型计算的电子数密度不同,从而导致DDES模型、DES模型及Laminar模型的透射系数由小变大,衰减系数反之。通过比较选出了适用于高超声速等离子体流场数值模拟的化学物理模型,即7组元Gupta化学反应动力学模型与DDES模型,为解决黑障问题,实现可靠通信提供了理论依据。