采用态-态模型的高温空气非平衡喷管流数值研究

采用态-态模型的高温空气非平衡喷管流数值研究
王辉;曾明;段欣葵;王东方;刘伟
【期刊名称】《力学学报》
【年(卷),期】2024(56)5
【摘要】采用态-态模型在总温T_(0)=2000K~8000 K、总压p_(0)=1~20 MPa 范围,开展高温空气准一维非平衡喷管流动数值模拟.考虑5种化学组元
(N_(2),O_(2),NO,N,O),其中N_(2),O_(2),N_(O)分别有61,46,48个振动能级,将不同振动能级上的粒子视为不同组元,共157个组元.对未见公开文献给出速率系数的分子能级跃迁过程,综合振动能方程松弛时间和其他类似微观过程跃迁速率系数进行折算.计算结果表明,喷管喉道前流动接近平衡,喉道后出现非平衡,喉道下游不远处发生化学组元质量分数、较低振动能级分子数和表征振动能的振动温度的冻
结,N_(2)的振动温度冻结较NO和O_(2)早,冻结值也更高;对振动能级跃迁起主导作用的微观机制是平动-振动能量交换(VT)过程,复合反应生成的分子更多位于中等振动能级;喷管非平衡和冻结区域分子能级分布偏离振动温度下的玻尔兹曼分布,高能级出现过分布;提高驻室总压能够降低喷管流动非平衡程度,推迟热化学冻结发生.【总页数】18页(P1377-1394)
【作者】王辉;曾明;段欣葵;王东方;刘伟
【作者单位】国防科技大学空天科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】O354.7;O362
【相关文献】
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