Численное моделирование теплообмена в летном эксперименте ARD.


Просмотр статьи
PDF, 1,2 МБ

Numerical Modeling of Heat Transfer in ARD Flight Experiment

The numerical simulation of equilibrium flow and heat transfer in ARD flight experiment was performed. Acceptable agreement was achieved near the peak heating and for turbulent regime, thereby demonstrating the validity of equilibrium approximation for these conditions. From comparison of calculation with experimental data, it also appears that the early laminar-turbulent transition took place on the ARD front shield.

heat transfer, heat shield, flight experiment, laminar-turbulent transition, equilibrium and nonequilibrium flows.


Том 18, выпуск 1, 2017 год



Проведено численное моделирование равновесного течения и теплообмена в ходе летного эксперимента ARD (Atmospheric Reentry Demonstrator). Получено приемлемое совпадение расчета и эксперимента в районе максимума тепловых потоков и на участке турбулентного теплообмена и тем самым продемонстрирована пригодность равновесного приближения для этих условий. Из сравнения расчета с экспериментальными данными сделан вывод о раннем ламинарно-турбулентном переходе на лобовом щите ARD.

теплообмен, теплозащита, летный эксперимент, ламинарно-турбулентный переход, равновесные и неравновесные течения.


Том 18, выпуск 1, 2017 год



1. Cauchon D.L. Radiative heating results from the FIRE II flight experiment at a reentry velocity of 11.4 kilometers per second. NASA TM-X-1402. 1967.
2. Lee D., Bertin J., Goodrich W., Heat-Transfer Rate And Pressure Measurements Obtained During Apollo Orbital Entries, NASA TN D-6028. 1970.
3. Lee D., Goodrich W, The Aerothermodynamic Enviroment Of The Apollo Command Module During Superorbital Entry. NASA TN D-6792. 1972.
4. Tran, Ph.; Paulat, J.C.; Boukhobza, P. Re-entry Flight Experiments Lessons Learned – The Atmospheric Reentry Demonstrator ARD. In Flight Experiments for Hypersonic Vehicle Development (pp. 10-1 – 10-46). Educational Notes RTO-EN-AVT-130, Paper 10. Neuilly-sur-Seine, France: RTO. 2007.
5. Liuo M.-S., Steffen C. A new flux splitting scheme // J. Comput. Phys. 1993. V. 107. Р.23-39.
6. Venkatakrishnan V. On the accuracy of limiters and convergence to steady state solutions. AIAA paper 93-0880. 1993.
7. Menter F.R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications. AIAA Journal, Vol.32, No.8, August 1994, pp.1598–1605.
8. Langtry R., Menter F. Correlation-Based Transition Modeling for Unstructured Parallelized Computational Fluid Dynamics Codes. AIAA Journal, Vol. 47, No. 12, December 2009.
9. Чураков Д.А. Обоснование метода простой локальной корреляции применительно к модели ламинарно-турбулентного перехода γ-Reθ. Космонавтика и ракетостроение, 2016, вып 8(93). с. 69-76.
10. Горшков А.Б., Лунев В.В., Чураков Д.А., Белошицкий А.В., Дядькин А.А. Аэротермодинамический анализ возвращаемого аппарата пилотируемого транспортного корабля нового поколения. Научные чтения, посвященные 90-летию со дня рождения Ю.А. Мозжорина. Тез. Докл. ЦНИИмаш. 23-24 ноября 2010 г. с 81.
11. Власов В.И., Горшков А.Б., Ковалёв Р.В., Лунёв В.В., Чураков Д.А., Белошицкий А.В., Дядькин А.А., Шувалов М.П. Исследование ламинарных тепловых потоков на поверхности аппарата сегментально-конической формы при его спуске с околоземной орбиты // Космонавтика и ракетостроение. 2012. № 1 (66). С. 14-21.