Resumen

Los vehículos de lanzamiento sufren un fuerte calentamiento de la base durante los ascensos. Para predecir el flujo de calor de la base del vehículo de lanzamiento, se utilizan ampliamente las herramientas de dinámica de fluidos computacional (CFD). La selección del modelo de turbulencia determina los resultados de la simulación numérica del calentamiento de la base del vehículo de lanzamiento, lo que puede orientar el diseño de la protección térmica de la base del vehículo de lanzamiento. Para evaluar las prestaciones, se han investigado varios modelos de turbulencia promediados por Reynolds para la simulación del calentamiento de la base, basados en un modelo de vehículo de lanzamiento de cuatro toberas. Para la postcombustión se utilizó el modelo químico de tasa finita. Los resultados mostraron que todos los modelos de turbulencia han proporcionado propiedades de flujo medio casi idénticas a la salida de la tobera. Los modelos de línea de base de Menter (BSL) y de transporte de tensión de cizallamiento (SST) han estimado la mayor presión de colisión y han predicho mejor el flujo de calor de base en comparación con el experimento. El modelo Spalart-Allmaras (SA) y el modelo del grupo de renormalización (RNG) han sido los que mejor han funcionado en la estimación de la temperatura, respectivamente, en torno a r/rb=0,2 y r/rb=0,6~1. El modelo k-ε realizable (RKE) ha subestimado el flujo inverso y no ha reflejado correctamente la recirculación en la región de la base, por lo que ha predicho mal el calentamiento de la base. Entre todos los modelos de turbulencia investigados, los modelos BSL y SST son más adecuados para la simulación del calentamiento de la base del vehículo de lanzamiento.

• Materias:Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Satélites Satélite artificial Meteorología
• Subjects:Aerodynamics Aerospace engineering Satellites Artificial satellites Meteorology
• Palabras claves:base del vehículo de lanzamiento, base, flujo de calor de la base, simulación de calentamiento de la base, modelo de turbulencia, modelo, propiedad del flujo de medios, modelo del vehículo de lanzamiento, modelo de turbulencia investigado, modelo de química de la tasa
• Keywords:launch vehicle base, base, base heat flux, base heating simulation, turbulence model, model, means flow property, launch vehicle model, investigated turbulence model, rate chemistry model