Simulation von Hyperschall-Wiedereintrittskörpern

Es wurde ein Rahmenwerk für die Simulation von Hyperschall-Wiedereintrittsfahrzeugen unter Verwendung der kommerziellen Programme FLUENT und LS-DYNA geschaffen. Das Hauptziel dieser Arbeit war es, einen einfachen Ansatz für die Vorhersage des Wärmestroms und die Bewertung der thermischen Reaktion des Materials während des Wiedereintritts des Fahrzeugs zu entwickeln. Es wurde eine strömungstechnische Kopplung zur Vorhersage der thermischen Reaktion eines wiederverwendbaren, nicht abtragenden Wärmeschutzsystems eingerichtet. Der Strömungsberechnungscode (FLUENT) und der Code für das thermische Verhalten von Materialien (LS-DYNA) sind lose gekoppelt, um die Lösung zu erreichen. Bei dem in der Berechnung berücksichtigten Fahrzeug handelt es sich um ein achsensymmetrisches Fahrzeug, das bei einem Anstellwinkel von null Grad fliegt. Die Berechnungsmethode wurde mit den in der Literatur verfügbaren Ergebnissen validiert. Es wurde eine gute Korrelation zwischen den Ergebnissen der kommerziellen Codes und den Ergebnissen aus der Literatur festgestellt. Die Fähigkeit zur Netzbewegung in LS-DYNA wurde implementiert und ermöglicht die zukünftige Modellierung von ablatierenden Wärmeschutzsystemen.