《临近空间高超声速飞行器计算空气动力学》求取 ⇩

第1章绪论1

1.1临近空间与临近空间飞行器1

1.1.1 吸气式高超声速巡航飞行器2

1.1.2 滑翔再入高超声速飞行器3

1.1.3 低轨再入飞行器5

1.1.4 离地入轨飞行器6

1.1.5 空天飞机与高超声速飞机7

1.2临近空间高超声速飞行器流动特征8

1.2.1 强压缩高温流动8

1.2.2 高空低密度流动12

1.2.3 流动／材料烧蚀耦合13

参考文献15

第2章计算空气动力学数值模拟基础18

2.1 流动控制方程18

2.2数值离散方法20

2.2.1 有限体积离散20

2.2.2 对流通量计算21

2.2.3 变量重构和限制器28

2.2.4 黏性通量计算33

2.2.5 时间推进求解34

2.2.6 边界条件41

2.3湍流模型43

2.3.1 Spalart-Allmaras湍流模型46

2.3.2 剪切应力输运模型47

2.3.3 显式代数雷诺应力模型48

参考文献51

第3章高超声速飞行器动态特性计算方法56

3.1动导数计算57

3.1.1 强迫振动58

3.1.2 自由振动58

3.1.3 准定常旋转法60

3.1.4 动导数典型算例60

3.2多体分离仿真63

3.2.1 抛罩分离65

3.2.2 级间分离73

3.3 小结78

参考文献78

第4章反作用控制系统喷流干扰计算方法80

4.1RCS喷流干扰数值计算方法83

4.1.1 RCS定常冷喷干扰数值计算方法83

4.1.2 脉冲喷流干扰非定常数值计算方法85

4.1.3 燃气热喷干扰数值计算方法91

4.1.4 RCS喷流干扰网格生成技术93

4.2高超声速复杂外形RCS喷流干扰特性97

4.2.1 单喷流干扰特性97

4.2.2 多喷流干扰特性98

4.2.3 喷流／舵面耦合干扰特性100

4.3 小结101

参考文献102

第5章高超声速飞行器热环境计算方法104

5.1热环境预测中的关键数值模拟技术106

5.1.1 计算网格106

5.1.2 空间离散格式112

5.1.3 湍流模型116

5.2典型临近空间高超声速飞行器热环境特性124

5.2.1 简单流动区域高热流分布特征124

5.2.2 复杂流动干扰区域高热流分布特征126

5.3 典型高超声速飞行器热环境数值模拟128

5.4 小结131

参考文献132

第6章高温气体效应计算方法134

6.1物理模型与计算方法135

6.1.1 数学物理模型136

6.1.2 化学反应模型适用性146

6.2高温气体效应作用机制151

6.2.1 气动特性高温气体效应作用机理151

6.2.2 气体电离辐射影响机理163

6.3典型临近空间高超声速飞行器高温气体效应166

6.3.1 高温气体效应对气动特性的影响166

6.3.2 高温气体效应对气动热的影响167

6.3.3 等离子体流场分布特性168

6.4 小结169

参考文献169

第7章高超声速稀薄气体效应及其计算技术171

7.1Knudsen层与滑移边界条件172

7.1.1 Knudsen层的流动机理172

7.1.2 滑移边界条件和滑移模型173

7.1.3 滑移模型的适应性分析175

7.1.4 梯形翼临近空间气动特性的计算分析180

7.1.5 热化学非平衡滑移效应183

7.2过渡流区的计算方法187

7.2.1 引言187

7.2.2 DSMC方法188

7.2.3 粒子模拟混合算法205

7.3自由分子流区的TPMC方法211

7.3.1 引言211

7.3.2 TPMC模拟的主要步骤212

7.3.3 主要关键技术214

7.3.4 航天器典型构件的多次反射效应分析218

7.4 典型临近空间高超声速飞行器稀薄气体效应220

7.5 小结223

参考文献223

第8章高温边界层流场与烧蚀耦合计算方法226

8.1材料高温烧蚀基本理论与模拟方法227

8.1.1 烧蚀的基本现象及其对流场的影响227

8.1.2 材料烧蚀工程计算的理论基础228

8.2新型材料烧蚀特性与计算方法231

8.2.1 碳／碳化硅材料烧蚀特性计算方法232

8.2.2 涂层抗氧化碳／碳材料烧蚀特性与局部流动分析237

8.3烧蚀影响飞行器绕流流场特性247

8.3.1 烧蚀引射物面边界模型248

8.3.2 烧蚀引射对气动加热影响249

8.3.3 烧蚀对等离子体流场影响253

8.4边界层流动与烧蚀耦合计算方法254

8.4.1 烧蚀外形计算方法255

8.4.2 CFD与烧蚀形变的耦合模拟259

8.5 小结261

参考文献262

彩图265