土卫六探测器高超声速化学非平衡特性数值计算
Physics of Gases（2022）
摘要
为了研究土卫六探测器在地球大气和土卫六大气中飞行时气动热环境的差异,采用数值模拟的方法分别对地球大气成分和土卫六大气成分下探测器前方流场内气动热环境进行了研究,得到如下结论:与地球大气条件相比,土卫六大气条件下探测器表面的热流密度较高,其峰值可达到地球大气条件的1倍以上.探测器表面的热流密度先随着高度的减小而增加,而后当速度小于一定程度时热流密度开始减小.CH4在激波层内发生较大程度的解离反应,置换反应生成的强辐射物CN在脱体激波之前形成一道小的激波薄层.随着攻角的增大下,表面热流密度增加,上表面热流密度减小.因此,当探测器以一定攻角进入大气时,下表面的热防护十分重要.
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