摘要：針對高焓電弧風洞內部流動的熱化學非平衡效應及氣體組分和振動能量凍結效應導致的試驗數據外推困難問題,基于高焓風洞噴管/試驗段/試驗模型一體化數值模擬的思路,通過數值求解三維熱化學非平衡NavierStokes方程,開展了FD-15高焓電弧風洞典型運行狀態下流場的數值模擬,與典型試驗狀態的氣動熱數據進行了對比驗證,研究了試驗數據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數據外推的影響。研究表明:(1)風洞試驗段來流離解度高,熱化學非平衡效應及其凍結現象嚴重;(2)熱流校核試驗測量數據位于一體化數值模擬的完全催化熱流和非催化熱流之間,分布合理,驗證了計算方法和程序的正確性;(3)試驗模型安放位置對模型表面壓力和熱流存在影響,模型與噴管出口的距離越大,模型表面壓力和熱流越低;(4)當駐室總壓較低時,通過雙尺度模擬準則(模擬飛行條件總焓和雙尺度參數ρ∞L)外推熱流失效,使用部分模擬準則(模擬飛行條件總焓和駐點壓力)外推熱流也會出現較大差異,在非催化條件下這一現象更加明顯;(5)當駐室總壓較高時,使用雙尺度模擬準則或部分模擬準則外推飛行條件,產生的熱流差異明顯減小。