三维返回舱降落伞系统在超声速流下的数值模拟
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摘要
火星探测是目前航空航天领域的关注重点,而降落伞作为最实用的减速工具起到了至关重要的作用。本文通过对三维刚性盘-缝-带降落伞与返回舱系统在马赫数为2的超声速流激波、湍流、尾迹等多物理作用过程对比实验分析为基础,进一步研究了可柔性变形的火星减速伞在超声速下的流固耦合运动以及多物理作用过程流场变化过程。本研究采用三维计算流体力学软件包,采用了自适应网格加密技术、可压缩流体的大涡模拟等方法来提高计算效率以及计算精度。通过精细的数值模拟结果,研究了返回舱下游的尾迹运动与降落伞弓形激波湍流流场的相互作用以及伞衣所受到的气动阻力的变化过程,再现了柔性伞衣大面积的强烈不对称的振荡运动。
引文