超声速平板绕流的全流域阻力特性研究

超声速流动中摩擦阻力的准确预测一直是气动研究中的难点。本文以零攻角的平板绕流为对象，结合传统的CFD方法求解Navier-Stokes方程和直接模拟Monte-Carlo（DSMC）方法模拟粒子的微观运动，研究平板在超声速来流下的全流域阻力特性。研究发现，在超声速流中会产生激波-边界层相互干扰作用并随着来流马赫数的增加而加强，同时平板前缘存在非平衡效应显著的区域；努森数的增大使激波和边界层均增厚，粘性作用增强，非平衡区的范围增大，非平衡强度增强，而激波强度减弱；最后通过拟合连续流条件下的摩阻系数和修正自由分子流结果，结合桥函数，获得了全流域范围内均有效的平板阻力系数表达式。