Расчет обтекания модели космического аппарата MSRO с использованием кодов NERAT-2D и NERAT-3D


Просмотр статьи
PDF, 1,5 МБ

Calculation of aerothermodynamics of space vehicle MSRO with codes NERAT-2D and NERAT-3D

Aerothermodynamics of model of space vehicle Mars Sample Return Orbiter (MSRO) has been studied with two and three- dimensional calculation codes NERAT-2D and NERAT-3D (Non-Equilibrium Radiative AeroThermodynamics). Analysis of influence of configuration of multi-block 2D grids on flow field topology for 2D calculation case is presented. Results of comparison of convective heating of model of MSRO with available experimental data performed in TSAGI are considered. Investigation of influence of chemical reactions in CO2 on convective heating of the model of space vehicle has been performed and discussed. Numerical simulation results for 3D calculation cases of flow field around model of MSRO at angle of attack α = 15° are presented and analyzed


Том 9, 2010 год



Аэротермодинамика модели космического аппарата Mars Sample Return Orbiter (MSRO) изучается с использованием двумерного и трехмерного компьютерных кодов NERAT-2D и NERAT-3D (Non-Equilibrium Radiative AeroThermodynamics). Выполнен анализ влияния конфигурации многоблочных двумерных сеток на топологию поля течения в двумерном случае. Представлены результаты сравнения расчетных данных по конвективному нагреву поверхности модели MSRO с имеющимися экспериментальными данными ЦАГИ. Приведены результаты исследования влияния химических реакций в CO2 на конвективный нагрев этой модели для условий эксперимента. Представлены и обсуждаются результаты трехмерного численного моделирования по обтеканию модели MSRO под углом атаки α = 15°

космический аппарат, химические реакции, аэротермодинамика, поле течения, многоблочные сетки, экспериментальные данные


Том 9, 2010 год



1. Surzhikov S.T. 2D CFD/RGD Model of Space Vehicles. Proc. of the Int. Workshop on Radiation of High Temperature Gases in Atmospheric Entry. October 2003, Lisbon, Portugal. European Space Agency, SP-533, 2003, pp.95−102.
2. Dieudonne W., Spel M., Charbonnier J.M. Modeling Sensitivity Analysis for TC3. Ibid., pp.161−170.
3. Rouzaud O., Hylkema J., Verant J.-L., Tesse L. Development of the PARAON Platform And ONERA Numerical Solvers For Gas Radiation. Ibid., pp.181−188.
4. Gupta R.N., Lee K.P. An Aerothermal Study of MESUR Pathfinder Aeroshell. AIAA 94-2025. 1994.41 p.
5. Milos F.S., Chen Y.K., Gongdon W.M., et al. Mars Pathfinder Entry Temperature Data, Aerothermal Heating, and Heatshield Material Response. Journal of Spacecraft and Rockets. 1999. V.36. № 3. pp.380−391.
6. Surzhikov S.T. TC3: Convective and Radiative Heating Of MSRO For Simplest Kinetic Models. Proceedings of the International Workshop on Radiation of High Temperature Gases in Atmospheric Entry. Part II.30 Sept.-1 Oct., 2005. Porquerolles. France.(ESA SP-583, May 2005, pp.55-62)
7. Rouzaud O., Soubre T., Tesse L., et al. ONERA Activity on Testcase TC3. Ibid., pp.75−80.
8. Omaly P., Dieudonne W., Spel M. Synthesis And Analysis For Test Case 3 Second International Workshop On Radiation Of High Temperature Gas In Planetary Atmosphere Entry. Ibid., pp.81−89.
9. Surzhikov S.T. TC3: Convective and Radiative Heating Of MSRO, Predicted by Different Kinetic Models. Proceedings of the Second International Workshop on Radiation of High Temperature Gases in Atmospheric Entry. 6−8 Sept., 2006. Rome. Italy (ESA SP-629, November 2006, on CD).
10. Omaly P., Rouzaud O., Surzhikov S.T. Radiation Heat Transfer Models for Re-Entry Aerothermodynamics. 25th Int. Symp. On Rarefied Gas Dynamics. 2006. pp. 909−914.
11. Суржиков С.Т. Двумерная компьютерная модель аэрофизики спускаемых космических аппаратов. В кн.: Актуальные проблемы механики. Механика жидкости, газа и плазмы. М.: Наука. 2008. С.25−50.