【摘 要】
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随着高度攀升，气动舵面对飞行器的控制效率急剧下降，此时侧向喷流作为最常用的反作用控制系统（Reaction ControlSystem,RCS）在飞行器机动过程中发挥着不可或缺的作用。Navier-Stokes（NS）方程虽在低空连续流问题的求解中表现尚可，但在滑移流（0.01＜Kn＜0.1）乃至过渡流域（0.1＜Kn＜10）中常常由于连续性假设失效而存在局限性。为了准确捕捉稀薄过渡流中侧向喷流与
【基金项目】
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国家自然科学基金（基金号12002306\U20B2007）；
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随着高度攀升，气动舵面对飞行器的控制效率急剧下降，此时侧向喷流作为最常用的反作用控制系统（Reaction ControlSystem,RCS）在飞行器机动过程中发挥着不可或缺的作用。Navier-Stokes（NS）方程虽在低空连续流问题的求解中表现尚可，但在滑移流（0.01＜Kn＜0.1）乃至过渡流域（0.1＜Kn＜10）中常常由于连续性假设失效而存在局限性。为了准确捕捉稀薄过渡流中侧向喷流与来流大气的干扰流动特征，本文运用非线性耦合本构关系（Nonlinear Coupled Constitutive Relations,NCCR）模型对不同来流高度下几个典型的侧向喷流问题进行模拟计算，并与NS方程和蒙特卡洛直接模拟（Direct Simulation of Monte Carlo, DSMC）方法预测的结果进行对比，以此检验NCCR模型在高空复杂流动情况下的准确性和适用性。研究结果表明，NCCR模型与NS方程在连续流域的模拟结果具有较高的一致性，而在滑移过渡流域NCCR模型更能准确反映喷口前后的分离区大小以及表面流动特征，并且对于引入侧向喷流后造成的激波-激波干扰这一类复杂流动机理的描述，NCCR模型预测结果较NS方程更为贴近DSMC结果。
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