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| 高超声速飞行器面临剧烈气动热问题，对飞行器热防护构成威胁，通过质量引射的主动热防护技术能够有效地降低壁面的摩擦阻力和热流，成为热防护研究的热点。然而，不同工质引射对高温高超声速层/湍流边界层流动的影响规律及区别仍不十分明确，是主动热防护设计亟须解决的气动问题。因此，本文拟选取二维平板模型，采用剪切应力输运（SST）湍流模型，开展考虑质量引射的降热减阻数值模拟研究，分析了3种不同引射工质（水蒸汽、二氧化碳、热解气体）对高温高超声速层/湍流流动的影响。计算结果说明：热解气体引射条件下，层/湍流激波层速度和温度分布差异明显。与无引射相比，3种不同工质引射气体均有效降低了湍流边界层处的速度与温度梯度，进而降低了壁面的摩擦阻力和热流，并且相较于其他2种工质，热解气体引射降热减阻效果最为显著。研究结果还表明：3种引射工质均使得雷诺应力大幅度提升，加剧了湍流的脉动。 |
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School of Aeronautics and Astronautics，Zhejiang University，Hangzhou 310027，Zhejiang，China
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