硬球-拟颗粒模拟高超声速稀薄气体流动

作者：赵祺; 赵明璨; 马琳博; 葛蔚^*

来源：过程工程学报, 2019, 19(06): 1093-1100.

• 硬球-拟颗粒模拟
• 高超声速流动
• 稀薄气体

发展了适应高超声速稀薄流动的硬球-拟颗粒模拟(HS-PPM),并分别采用硬球分子动力学模拟(HS)、HS-PPM和直接模拟蒙特卡洛(DSMC)对马赫数为5、努森数为0.8的圆球绕流进行模拟,证明了HS-PPM可以得到更接近HS的模拟结果。对雷诺数100、马赫数5～19的三维圆球绕流,采用HS-PPM模拟得到了填充率0.01～0.08、完全热边界和完全滑移边界条件下的曳力系数,与HS模拟结果的一致性较好;模拟了马赫数24、努森数0.11～4.55的零攻角三维尖锥绕流,结果与文献中DSMC的模拟结果相符。研究验证了HS-PPM处理高超声速稀薄气体流动的可行性。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院过程工程研究所; 多相复杂系统国家重点实验室