| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 注释表 | 第11-12页 |
| 缩略词 | 第12-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.2 火星探测关键技术概述 | 第14-20页 |
| 1.2.1 火星大气环境的特点 | 第14-16页 |
| 1.2.2 火星再入关键技术 | 第16-18页 |
| 1.2.3 火星大气条件气动问题研究方法概述 | 第18-20页 |
| 1.3 稀薄气体流动研究方法 | 第20-23页 |
| 1.3.1 稀薄气体动力学理论 | 第20-21页 |
| 1.3.2 DSMC方法发展概述 | 第21-23页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第23-24页 |
| 1.5 本文研究特色与创新点 | 第24-25页 |
| 第二章 稀薄气体流动基础理论 | 第25-36页 |
| 2.1 引言 | 第25页 |
| 2.2 速度分布函数 | 第25-26页 |
| 2.3 气体分子系统宏观参数表达式的推导 | 第26-28页 |
| 2.4 分子能量理论 | 第28-32页 |
| 2.4.1 分子能量模式 | 第28-29页 |
| 2.4.2 能级与能态分布 | 第29-30页 |
| 2.4.3 分子内能、自由度及内能分布函数 | 第30-32页 |
| 2.5 分子双体弹性碰撞与碰撞模型 | 第32-35页 |
| 2.5.1 双体碰撞 | 第32-33页 |
| 2.5.2 分子间作用势和碰撞模型 | 第33-35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 DSMC方法的实现与应用 | 第36-49页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 非结构计算网格技术 | 第36-38页 |
| 3.2.1 DSMC方法中网格尺度的选取 | 第36-37页 |
| 3.2.2 分子搜索技术及子网格技术 | 第37-38页 |
| 3.3 分子与物面相互作用 | 第38-39页 |
| 3.4 分子碰撞对的取样 | 第39-40页 |
| 3.5 内能激发与松弛 | 第40-41页 |
| 3.6 DSMC方法实现过程 | 第41-42页 |
| 3.7 数值验证算例及方法应用 | 第42-46页 |
| 3.7.1 二维平板算例 | 第42-44页 |
| 3.7.2 网格效应分析 | 第44-46页 |
| 3.8 DSMC方法使用中的经验技巧 | 第46-48页 |
| 3.9 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 火星大气化学反应模型及DSMC方法研究 | 第49-67页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 化学反应理论 | 第49-51页 |
| 4.2.1 双分子化学反应 | 第49-50页 |
| 4.2.2 三分子化学反应 | 第50-51页 |
| 4.2.3 平衡碰撞理论 | 第51页 |
| 4.3 间断能级Larsen-Borgnakke方法 | 第51-52页 |
| 4.4 二氧化碳分子振动能松弛 | 第52-54页 |
| 4.4.1 CO_2分子振动模态 | 第52-53页 |
| 4.4.2 振动松弛因子 | 第53-54页 |
| 4.5 火星大气化学反应模型及在DSMC方法中的实现 | 第54-55页 |
| 4.6 计算算例 | 第55-63页 |
| 4.6.1 氮气分解反应算例 | 第55-57页 |
| 4.6.2 氮气和氧气组分化学反应算例 | 第57-58页 |
| 4.6.3 火星大气组分化学反应算例 | 第58-63页 |
| 4.7 火星大气热化学非平衡效应研究 | 第63-66页 |
| 4.7.1 化学反应流与理想气体流对比 | 第63-65页 |
| 4.7.2 火星大气化学反应与地球大气化学反应对比 | 第65-66页 |
| 4.8 本章小结 | 第66-67页 |
| 第五章 气体稀薄程度对流场影响研究 | 第67-74页 |
| 5.1 引言 | 第67页 |
| 5.2 理想气体流动受努森数影响 | 第67-69页 |
| 5.2.1 不同努森数流场模拟 | 第67-68页 |
| 5.2.2 流场膨胀特性研究 | 第68-69页 |
| 5.3 化学非平衡流场受努森数影响 | 第69-73页 |
| 5.4 本章小结 | 第73-74页 |
| 第六章 总结与展望 | 第74-77页 |
| 6.1 研究总结与创新点 | 第74-76页 |
| 6.2 展望 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第82-83页 |
| 附录 | 第83页 |
