The results of calculations of radiative heating of super-orbital spacecrafts Fire-II, Stardust, Orion, and Prospective Space Vehicle (PTV) in view of atomic lines of atoms and ions using a computer platform NERAT-ASTEROID, developed in IPMech RAS, are presented and discussed.
This computer platform is designed to solve the complete system of equations of radiation gas dynamics of a viscous, heat-conducting, physically and chemically nonequilibrium gas and radiative transfer in two-dimensional and three-dimensional geometry.
Spectral optical properties of high-temperature gases are calculated using an ab-initio approach together with the semi-classical and quantum-mechanical methods. Calculation of the selective transfer of heat radiation is made using a line-by-line method at a specially generated computational grid wavelength radiation, allowing achieves appreciable savings of computational resources. Especial attention is devoted to investigation of the contribution of atomic lines radiation into total radiative heating of super-orbital spacecrafts.
This paper was presented at the 8-th All-Russian Scientific Conference “Aerothermodynamics and Physical Mechanics of the Classical and Quantum System” (APhysMech-2014) in IPMech RAS, 23 December, 2014.
Strong shock waves, relaxation zone, shock tube experiments
Представлены результаты расчетов лучистого нагрева космических аппаратов Fire-II, Stardust, Orion и Перспективного Транспортного Корабля (ПТК) с учетом атомных линий атомов и ионов с использованием компьютерной платформы NERAT-ASTEROID, разрабатываемой в ИПМех РАН. Указанная компьютерная платформа предназначена для решения полной системы уравнений радиационной газовой динамики вязкого, теплопроводного, физически и химически неравновесного газа и радиационного переноса в двухмерной и трехмерной геометрии.
Спектральные оптические свойства высокотемпературных газов вычисляются с использованием ab-initio квазиклассических и квантово-механических методов. Расчет переноса селективного теплового излучения выполнен с использованием line-by-line метода на специально генерируемых расчетных сетках по длине волны излучения, позволяющих достичь заметной экономии вычислительных ресурсов.
Данная работа доложена на 8-й Всероссийской школе-семинаре «Аэротермодинамика и физическая механика классических и квантовых систем» (АФМ-2014) ИПМех РАН, 23 декабря 2014 г.
Структура релаксационной зоны, сильные ударные волны, эксперименты в ударных трубах
