NASA利用CFD软件模拟陨石进入大气层

周华

                               
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图1 陨石在高超音速飞行中融化变形的数值模拟

        NASA在最近几年特别关注小天体对地球的威胁，特别是2013年俄罗斯车里雅宾斯克发生陨石撞击，导致地面方圆58英里内的建筑受损，1200多人受伤的撞击后，这种对于来自地外威胁的关切似乎显得更有实际意义了。在NASA的“小行星威胁评估项目（Asteroid Threat Assessment Project）”的支持下，NASA的CFD工作者利用Cart3D和ALE3D两个软件模拟了尺度在百米量级的小行星在以4500英里的时速（大约7242公里/小时）进入大气后，星体发生融化、蒸发、变形和破碎的过程，结果看上去很漂亮。在高超声速计算中大多将运动物体看作刚体，如果考虑物体的融化、变形和破碎，计算难度无疑会增加。