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摘要
火星探测器在高超声速进入飞行段处于高温碳氧环境中,CO2及其离解产物在近壁面发生扩散、吸/解附和结合等复杂的壁面热化学行为和催化放热过程。这些壁面现象与地球大气氮氧环境有显著差异,且对高超声速气动热的精确预测有重要的影响。考虑壁面有限速率催化作用下近壁面原子/分子结合为CO2和O2的反应过程,基于Eley-Rideal催化反应机理,建立描述近壁面热化学行为和催化效应的壁面有限速率反应模型。基于该壁面模型,开展了高超声速化学非平衡气动加热数值模拟,获得的有限速率催化加热量更接近于风洞实验数据。通过多种吸附和催化反应共同作用下的参数化分析,获得了各吸附和催化反应对非平衡气动加热的影响规律。
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