MUSEC返回舱数值模拟

Fujita K等人用DSMC方法对MUSEC返回舱外形进行数值计算，得到四个工况下的流场及气动力系数，如下图所示。海拔范围为84~120km，马赫数范围为30~41，攻角=20度。

1. 基本设置

导入如下图所示的返回舱外形，进行计算测试。物体外形为使用ICEM构造的CGNS格式的体网格文件。网格数50370，分为27个网格块，最内层网格尺寸0.005m。具体的几何外形参数如表 1所示。

导入模型设置、参考点、坐标轴系规定、参考面积与参考长度等参数如表 2所示，几何外形不进行缩放。计算工况的设置情况如表 3所示。

2. 气动力计算

在上述参数设置下，利用Hi-Flowrarefied进行气动力相关参数计算验证。采用有粘计算（壁面设置为绝热壁面）。并行计算采用个人计算机的多核处理器，8核并行，单个工况计算耗时大约20分钟。

计算得到的气动力系数如表 5所示，包括轴力FA、轴力系数CA、侧向力FN、侧向力系数CN。计算得到的对称面上马赫数云图如下图所示。

与Fujita K等文献结果相比，升力/阻力系数趋势吻合，绝对值差异不超过16%。