弹道导弹喷焰流场内的气体温度、密度以及各组分浓度分布等是研究导弹喷焰红外特性的基础。项目"弹道导弹发动机及外喷流三维两相化学反应统一流场数值模拟和实验研究"采用数值仿真方法研究弹道导弹喷焰的流场及红外辐射特性,采用基于有限体积的预处理LU-SGS算法求解发动机燃烧室、喷管和外场喷流区域的全速度统一流场;建立可调带宽的波带模型模拟喷流的红外特性,用米氏散射理论计算颗粒相的光谱特性,用多谱线组模型结合高分辨率气体分子谱线参数计算气相的光谱特性;建立有限体积方法求解喷流的三维辐射场,并用辐射场的数据修正流场计算模型与方法。项目对两种典型的弹道导弹火箭发动机喷焰的流场及辐射场进行了计算与实验研究,获得了地面试车及飞行高度7.5km-50km工况下,喷焰流场与辐射场的详细数据,为我国弹道导弹的战略防御提供重要依据。项目共发表论文8篇,其中SCI论文2篇,EI论文3篇,圆满地完成了预订的研究目标。
英文主题词ballistic missle;plume;3-D two-phase reation;united flow field;infrared radiation.