摘要：針對高焓電弧風(fēng)洞內(nèi)部流動(dòng)的熱化學(xué)非平衡效應(yīng)及氣體組分和振動(dòng)能量凍結(jié)效應(yīng)導(dǎo)致的試驗(yàn)數(shù)據(jù)外推困難問題,基于高焓風(fēng)洞噴管/試驗(yàn)段/試驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵惑w化數(shù)值模擬的思路,通過數(shù)值求解三維熱化學(xué)非平衡NavierStokes方程,開展了FD-15高焓電弧風(fēng)洞典型運(yùn)行狀態(tài)下流場的數(shù)值模擬,與典型試驗(yàn)狀態(tài)的氣動(dòng)熱數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比驗(yàn)證,研究了試驗(yàn)數(shù)據(jù)外推飛行條件的方法及有效性問題,分析了提高駐室總壓對試驗(yàn)數(shù)據(jù)外推的影響。研究表明:(1)風(fēng)洞試驗(yàn)段來流離解度高,熱化學(xué)非平衡效應(yīng)及其凍結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重;(2)熱流校核試驗(yàn)測量數(shù)據(jù)位于一體化數(shù)值模擬的完全催化熱流和非催化熱流之間,分布合理,驗(yàn)證了計(jì)算方法和程序的正確性;(3)試驗(yàn)?zāi)Ｐ桶卜盼恢脤δＰ捅砻鎵毫蜔崃鞔嬖谟绊?模型與噴管出口的距離越大,模型表面壓力和熱流越低;(4)當(dāng)駐室總壓較低時(shí),通過雙尺度模擬準(zhǔn)則(模擬飛行條件總焓和雙尺度參數(shù)ρ∞L)外推熱流失效,使用部分模擬準(zhǔn)則(模擬飛行條件總焓和駐點(diǎn)壓力)外推熱流也會(huì)出現(xiàn)較大差異,在非催化條件下這一現(xiàn)象更加明顯;(5)當(dāng)駐室總壓較高時(shí),使用雙尺度模擬準(zhǔn)則或部分模擬準(zhǔn)則外推飛行條件,產(chǎn)生的熱流差異明顯減小。