改善高超声速气动热计算精度的湍流模型评估与改进

高超声速飞行器需要精确的湍流气动热预测方法，由于高超声速流动中存在薄激波层、厚边界层、高气动热等诸多特点，在亚、跨、超声速领域广泛使用的一方程、两方程湍流模型能否有效地运用于高超声速气动热的预测将在本研究中作出评估。并在两方面对现有湍流模型进行改进以提高高超声速气动热的计算精度。.1、高超声速流动中存在强激波和可能出现的分离流动，流动的非平衡影响变得重要，推导单独的第三个（lag）方程考虑非平衡流动影响。高超声速流动中比热比、普朗特数为常数的假设不再实用，研究变比热比、变普朗特数对气动热计算精度的影响。.2、针对高超声速流动目前常用的湍流模型都是基于忽略密度扰动项的Morkovin假设提出的，该假设只对非高超声速和中等热传导流动有效，研究扰动密度项的湍流建模，发展适合高超声速气动热预测的湍流模型，克服Morkovin假设的局限性。