Пространственная компьютерная модель неравновесной аэрофизики спускаемых марсианских космических аппаратов
Автор: Суржиков Сергей Тимофеевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 4 т.3, 2010 года.
Бесплатный доступ
Представлена пространственная компьютерная модель неравновесной аэротермодинамики спускаемых космических аппаратов, предназначенных для посадки на поверхность Марса. Модель основана на системе уравнений Навье-Стокса, уравнении сохранения энергии в форме уравнения Фурье-Кирхгоффа для поступательной температуры, системе уравнений колебательной кинетики для шести колебательных мод молекул N2, O2, CO2, CO и уравнения переноса селективного теплового излучения в многогрупповом спектральном приближении. Даны результаты двухмерных и трехмерных расчетов неравновесного поля течения, конвективного и радиационного нагрева поверхности космического аппарата EXOMARS. Расчеты выполнены с использованием компьютерных кодов NERAT-2D и NERAT-3D, разработанных в ИПМех РАН, на регулярных многоблочных криволинейных сетках.
Радиационная газовая динамика, неравновесные физико-химические процессы, аэрофизика космических аппаратов, вычислительная механика газа и плазмы
Короткий адрес: https://sciup.org/14320536
IDR: 14320536
Список литературы Пространственная компьютерная модель неравновесной аэрофизики спускаемых марсианских космических аппаратов
- Milos F.S., Chen Y.K., Gongdon W.M. et al. Mars pathfinder entry temperature data, aerothermal heating, and heatshield material response//J. of Spacecraft and Rockets. -1999. -V. 36, N. 3. -P. 380-391.
- Paterna D., Monti R., et al. Experimental and numerical investigation of Martian atmosphere entry//J. of Spacecraft and Rockets. -2002. -V. 39, N. 2. -P. 227-236.
- Афонина Н.Е., Громов В.Г. Исследование на основе модели вязкого ударного слоя течения в области торможения при входе космического аппарата в марсианскую атмосферу: Препр. № 31-97/Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова. -М., 1997. -73 с.
- Surzhikov S.T. 2D CFD/RGD model of space vehicles//Proc. of the 1st Int. Workshop on Radiation of High Temperature Gases in Atmospheric Entry, 8-10 October 2003, Lisbon, Portugal. -ESA-533, December, 2003. -P. 95-102.
- Surzhikov S.T. Numerical simulation of heat radiation generated by entering space vehicle//AIAA paper 2004-2379, 2004. -11 p.
- Surzhikov S.T. TC3: Convective and radiative heating of MSRO for simplest kinetic models//Proc. of the Int. Workshop on Radiation of High Temperature Gases in Atmospheric Entry. Part II. 30 Sept. -1 Oct., 2005. Porquerolles. France. -ESA SP-583. -P. 55-62.
- Surzhikov S.T. TC3: Convective and radiative heating of MSRO, predicted by different kinetic models//Proc. of the Second Int. Workshop on Radiation of High Temperature Gases in Atmospheric Entry. 6-8 Sept., 2006. Rome. Italy. -CD-format. -ESA SP-629.
- Суржиков С.Т. Двумерная радиационно-газодинамическая модель аэрофизики спускаемых космических аппаратов//Актуальные проблемы механики. Механика жидкости, газа и плазмы. -М.: Наука, 2008. -С. 20-59.
- Суржиков С.Т. Тепловое излучение газов и плазмы. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. -543 с.
- Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. -М.: Наука, 1978. -495 с.
- Ступоченко Е.В., Лосев С.А., Осипов А.И. Релаксационные процессы в ударных волнах. -М.: Наука, 1965. -484 с.
- Малкин О.А. Релаксационные процессы в газе. -М.: Атомиздат, 1971. -199 с.
- Гинзбург И.П. Трение и теплопередача при движении смеси газов. -Л.: Изд-во ЛГУ, 1975. -278 с.
- Берд Р., Стьюарт В., Лайтфут Е. Явления переноса. -М.: Изд-во «Химия», 1974. -687 с.
- Гиршфельдер Дж., Кертис Ч. и Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. -М.: ИЛ, 1961. -929 с.
- Surzhikov S.T. Computing system for mathematical simulation of selective radiation transfer//AIAA paper 00-2369, 2000. -15 p.
- Суржиков С.Т. Оптические свойства газов и плазмы. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. -575 с.
- Svehla R.A. Estimated viscosities and thermal conductivities of gases at high temperatures//NASA TR-R-132, 1962. -26 P.
- Surzhikov S.T., Omaly P. MSRO convective and radiative heating//AIAA Paper 08-1274, 2008. -43 p.
- Edwards, J.R., Liou, M.-S. Low-diffusion flux-splitting methods for flow at all speeds//AIAA Journal, 1998. -V. 36, N. 9. -P. 1610-1617.
- Лыков А.В. Тепломассообмен: Справочник. -М.: Энергия, 1972. -560 с.
- Omaly P., Surzhikov S. 3D Model of aerothermodynamics of descent space vehicles//Proc. of the 3rd International Workshop "Radiation of High Temperature Gases in Atmospheric Entry". 30 Sept. -3 Oct. 2008, Heraklion, Greece. -ESA SP-667. -8 p.
- Суржиков С.Т. Трехмерная вычислительная модель аэротермодинамики спускаемых космических аппаратов//Сб. научн. трудов 2-й Всерос. школы-семинара «Аэрофизика и физическая механика классических и квантовых систем» (АФМ-2008). -М.: ИПМех РАН, 2009. -С. 13-21.
- Суржиков С.Т. Расчет обтекания модели космического аппарата MSRO c использованием кодов NERAT-2D и NERAD-3D//Сб. научн. тр. 2-й Всерос. школы-семинара «Аэрофизика и физическая механика классических и квантовых систем» (АФМ-2008). -М.: ИПМех РАН, 2009. -С. 22-29.
- Суржиков С.Т. Аналитические методы построения конечно-разностных сеток для расчета аэротермодинамики спускаемых космических аппаратов//Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. -2004. -№ 2(55) -C. 24-50.
