清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Thermochemical kinetic model for high altitude and low altitude high-speed flow and radiation prediction based on the State-to-State model

物理 高海拔对人类的影响 动能 国家(计算机科学) 辐射 机械 高度(三角形) 统计物理学 流量(数学) 低空 计算物理学 航空航天工程 核物理学 气象学 经典力学 算法 几何学 计算机科学 数学 工程类
作者
Yao-Wen Du,Su‐Rong Sun,Hai‐Xing Wang,Heji Huang,Cong Yan,Xian Meng,Xuan Chen
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (3)
标识
DOI:10.1063/5.0249940
摘要

The reasonable thermochemical kinetic model is a key prerequisite for accurately predicting the non-equilibrium flow field and radiation of high-speed atmospheric reentry vehicles. A vibrational and electronic specific State-to-State kinetic model is first established to couple with post-shock flow equations to analyze the thermochemical non-equilibrium flow characteristics. It is found that the vibrational and electronic energy levels non-Boltzmann metric are large at the flight altitude higher than 50 km, which is thus considered a demarcation line for constructing the low- and high-altitude models. Therefore, in this study, two new physics-based thermochemical kinetic models are constructed from the State-to-State model using the multi-group maximum entropy method for low-altitude and high-altitude regions, respectively, across the entire flight velocity domains. By analyzing the differences in post-shock flow physical characteristics under various flight altitudes, single-group and multi-group functions are, respectively, adopted to reconstruct the internal energy levels distributions within the flow field for the low-altitude and high-altitude chemical models. Compared to the State-to-State model, the low-altitude and high-altitude models significantly reduce the number of solved species and chemical reactions, while maintaining computational accuracy of post-shock non-equilibrium flow, with calculated thermodynamic parameters error less than 5% and chemical parameters error below 10%. Finally, the low-altitude and high-altitude chemical models constructed in this study exhibit better predictive capability in reproducing ground experimentally measured electron number density and predicting reentry flight heat flux and radiation compared with the classical Park's and Gupta's models, demonstrating the promising applicability of developed models. This study provides a new, reasonable chemical model for the entire flight altitude and velocity domain that can be used in computational fluid dynamics simulations to predict non-equilibrium flow and radiation in high-speed reentry vehicles.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
天下无马完成签到 ,获得积分10
3秒前
hi_traffic完成签到,获得积分10
14秒前
Yan应助drtianyunhong采纳,获得10
39秒前
lsl完成签到,获得积分10
52秒前
drtianyunhong完成签到,获得积分10
1分钟前
juliar完成签到 ,获得积分10
1分钟前
卢静静发布了新的文献求助10
1分钟前
livra1058完成签到,获得积分10
1分钟前
百里盼夏完成签到,获得积分10
1分钟前
顺心寄容完成签到,获得积分10
1分钟前
彦子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
路路完成签到 ,获得积分10
1分钟前
舒适涵山完成签到,获得积分10
2分钟前
ahui完成签到 ,获得积分10
2分钟前
今后应助jellybones采纳,获得10
2分钟前
dx完成签到,获得积分10
2分钟前
灿烂而孤独的八戒完成签到 ,获得积分0
2分钟前
阿俊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
debu9完成签到,获得积分10
2分钟前
感动清炎完成签到,获得积分10
2分钟前
卢静静发布了新的文献求助10
3分钟前
Percy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
卢静静完成签到,获得积分20
3分钟前
久9完成签到 ,获得积分10
4分钟前
刘刘完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
大力的忆霜完成签到 ,获得积分10
4分钟前
王大橘完成签到 ,获得积分10
4分钟前
润润润完成签到 ,获得积分10
4分钟前
qjm发布了新的文献求助10
4分钟前
呆呆的猕猴桃完成签到 ,获得积分10
5分钟前
初昀杭完成签到 ,获得积分10
5分钟前
ZZzz完成签到 ,获得积分10
5分钟前
开心每一天完成签到 ,获得积分10
5分钟前
qjm完成签到,获得积分10
5分钟前
金皮卡完成签到 ,获得积分20
5分钟前
qjm发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
浚稚完成签到 ,获得积分10
6分钟前
李大胖胖完成签到 ,获得积分10
6分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Beauty and Innovation in La Machine Chinoise: Falla, Debussy, Ravel, Roussel 1000
Rapid Review of Electrodiagnostic and Neuromuscular Medicine: A Must-Have Reference for Neurologists and Physiatrists 1000
An overview of orchard cover crop management 800
基于3um sOl硅光平台的集成发射芯片关键器件研究 500
National standards & grade-level outcomes for K-12 physical education 400
Research Handbook on Law and Political Economy Second Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4806820
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4122006
关于积分的说明 12752813
捐赠科研通 3856386
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2123378
邀请新用户注册赠送积分活动 1145436
关于科研通互助平台的介绍 1037753