《表2 迎角0°时基于CFD计算结果的雷诺数对阻力系数的影响分析（归一化）》

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《类X-37B航天器气动力天地相关性数值模拟》

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在真实风洞试验中，测量得到的模型阻力是很难将摩擦阻力和压差阻力分开并区分准确的，而CFD的优势之一就是能将计算得到的阻力分解为压差阻力和摩擦阻力，这就为飞行器的阻力特性分析提供定性和定量的优势。为研究雷诺数对阻力系数的影响，采用CFD方法对真实飞行状态和试验工况状态的0°迎角阻力系数CD进行了数值模拟，并将其分解为压差阻力系数CDp和摩擦阻力系数CDf，以各自飞行雷诺数的Cx作为归一化系数，它们的构成见表2，可以看到在亚声速阶段，摩阻能占到阻力的近30%，随着马赫数的增大所占比重急剧减小，到Ma=7.0时已不超过阻力的5%。另外飞行和风洞试验的雷诺数差异对压差阻力和摩擦阻力都有一定的影响。根据附体流动的一般规律，雷诺数增大使摩擦阻力系数减小，由于Ma=0.4飞行雷诺数与风洞试验雷诺数差异最大，因此在Ma=0.4时雷诺数对摩擦阻力系数影响最大。但在Ma=5.0，7.0时，雷诺数的增大并没有使摩擦阻力系数减小，这是因为按风洞雷诺数计算时物面分离导致的，由于风洞雷诺数的边界层厚度相比飞行雷诺数的变厚，机身上的流动顶着逆压梯度前进的能力变弱，风洞雷诺数相比飞行雷诺数在机身上更容易分离，而分离区内靠近壁面的流动实际上变为回流或逆流，导致物面的摩擦力相比未分离时反向，与飞行器总摩擦力方向相反，产生了类似附加推力的作用。图11给出的是Ma=3.0、Ma=7.0按飞行雷诺数和风洞试验雷诺数计算的对称面流场等马赫数图，在Ma=3.0时按两个雷诺数计算的流场没有分离，而在Ma=7.0时可以看到按风洞雷诺数计算的流场机身前体已经明显分离。