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摘要
烧蚀热防护材料在高热负荷下会发生热解，产生的热解气体进入到边界层中会起到降热减阻效应。首先建立壁面质量引射边界条件，验证了该边界的准确性，并针对高超声速钝楔模型，研究了不同攻角、不同引射气体对壁面热流和摩擦阻力的影响机理和规律。计算结果表明，由于壁面质量引射的存在，迎风面激波脱体距离增加，高温区域远离壁面，壁面热流和摩擦阻力均降低。同时相比于空气引射，同等质量流率下热解气体引射导致的激波脱体距离更远，壁面附近的温度梯度、黏性系数和切向速度梯度也减小更多，因此降热减阻效果也更为显著，并且随着攻角的减小，迎风面质量引射的降热减阻效率有所增大。此外，引射质量流率的增加提高了降热减阻效率，空气引射的质量流率为热解气体的2倍时，两者的降热减阻效率才近乎相等。
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单位中国运载火箭技术研究院; 北京理工大学
