论文摘要：吸气式高超声速飞行器气动/热学特性研究

吸气式高超声速飞行器是21世纪世界航空航天工业的主要发展方向，其中气动/热学特性是高超声速飞行器设计的关键问题之一。通过对气动标准模型的研究，选择了适合热流计算的参数。发现 Roe 格式的高不连续分辨率比 Van Leer 格式和 Ausm+ 格式更适合热流计算。通过网格收敛性研究，探索适合热流计算的网格特性。当 Ren 不大于 10 时，可以保证热流的计算精度。为了尽可能减少网格数，当相邻网格之间的过渡小于1.2时，计算结果不会出现非物理振荡。通过进气道标准模型选取适合内外流耦合计算的湍流模型，与实验数据对比，SST模型与其他模型相比具有较高的计算精度。对于X-51类飞机，在保证网格的前提下，采用选定的参数体系研究飞机的纵向气动性能。从流场机理入手，详细分析了飞机升力系数、阻力系数、压力中心位置和进气道工作状态的变化趋势。根据流动结构分析整机气动热环境，特别是前缘驻点、上下表面中心线、进气口唇缘等关键部位的壁面热流分布趋势和控制舵。通过文中验证的参数，计算得到的气动特性和热环境可为高超声速飞行器气动设计提供参考，具有一定的工程价值。