| 独创性声明 | 第1页 |
| 学位论文版权使用授权书 | 第3-4页 |
| 目录 | 第4-10页 |
| 摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-15页 |
| 物理量名称与符号表 | 第15-25页 |
| 图目录 | 第25-30页 |
| 表目录 | 第30-31页 |
| 第一章 绪论 | 第31-47页 |
| §1.1 研究背景 | 第31-33页 |
| §1.2 研究内容 | 第33-36页 |
| ·热化学非平衡流 | 第33-35页 |
| ·高温流场的辐射问题 | 第35-36页 |
| §1.3 研究方法 | 第36-38页 |
| §1.4 国内外动态与研究的必要性 | 第38-43页 |
| ·相关的实验研究 | 第38-40页 |
| ·热化学非平衡流的CFD研究 | 第40-42页 |
| ·高温气体辐射特性的研究 | 第42页 |
| ·高超声速模型的光辐射信号 | 第42-43页 |
| §1.5 本文工作内容介绍 | 第43-45页 |
| §1.6 辐射问题有关概念和常用术语的声明 | 第45-47页 |
| 第二章 热化学非平衡流及光辐射信号的弹道靶实验研究 | 第47-76页 |
| §2.1 引言 | 第47页 |
| §2.2 弹道靶设备与基本测量系统 | 第47-51页 |
| ·弹道靶简介 | 第47-48页 |
| ·气动物理靶 | 第48-50页 |
| ·膜片与球模型 | 第50页 |
| ·基本测量系统 | 第50-51页 |
| §2.3 阴影照相系统 | 第51-54页 |
| ·光学测量方法简介 | 第51-52页 |
| ·阴影照相原理 | 第52-53页 |
| ·激光光源 | 第53-54页 |
| ·静态标定 | 第54页 |
| §2.4 可见光辐射测量系统 | 第54-58页 |
| ·可见光辐射计 | 第55-56页 |
| ·滤光片 | 第56页 |
| ·光电倍增管 | 第56-57页 |
| ·放大器与数采系统 | 第57-58页 |
| §2.5 可见光辐射计的标定 | 第58-62页 |
| ·标定装置 | 第58-59页 |
| ·标定原理 | 第59-60页 |
| ·钨带真实温度计算 | 第60-61页 |
| ·标定结果 | 第61-62页 |
| §2.6 实验数据处理与结果分析 | 第62-68页 |
| ·实验测量手段与状态选定 | 第62-63页 |
| ·激波脱体距离测量结果 | 第63-64页 |
| ·可见光辐射测量数据处理 | 第64-65页 |
| ·可见光辐射测量结果分析 | 第65-67页 |
| ·辐射测量实验误差来源的定性分析 | 第67-68页 |
| §2.7 本章小结 | 第68-76页 |
| 第三章 轴对称热化学非平衡流的数值模拟 | 第76-132页 |
| §3.1 引言 | 第76-77页 |
| §3.2 高温气体的热化学平衡与非平衡 | 第77-79页 |
| ·热力学平衡与非平衡 | 第77-78页 |
| ·热力学温度模型 | 第78页 |
| ·化学平衡与非平衡 | 第78-79页 |
| §3.3 轴对称流动的控制方程组及定解条件 | 第79-85页 |
| ·热化学非平衡流控制方程组 | 第79-82页 |
| ·完全气体控制方程组 | 第82-83页 |
| ·平衡流控制方程组 | 第83-84页 |
| ·控制方程组的定解条件 | 第84-85页 |
| §3.4 物理化学模型 | 第85-96页 |
| ·化学反应动力学模型 | 第86-89页 |
| ·振动—离解耦合模型 | 第89-90页 |
| ·能量交换机制(松弛过程) | 第90-92页 |
| ·热力学关系式 | 第92-93页 |
| ·输运模型 | 第93-96页 |
| §3.5 数值离散和插值 | 第96-100页 |
| ·坐标变换 | 第96-97页 |
| ·半离散方程 | 第97-98页 |
| ·Roe平均 | 第98-99页 |
| ·MUSCL插值 | 第99-100页 |
| §3.6 差分格式 | 第100-107页 |
| ·NND格式 | 第101-102页 |
| ·Roe格式 | 第102-103页 |
| ·AUSM+格式 | 第103-104页 |
| ·AUSMPW格式 | 第104-105页 |
| ·AUSMPW+格式 | 第105-106页 |
| ·AUSM类格式中的临界声速 | 第106-107页 |
| §3.7 隐式处理方法 | 第107-110页 |
| ·源项的隐式处理 | 第108页 |
| ·LU-SGS方法 | 第108-110页 |
| §3.8 计算结果与分析 | 第110-116页 |
| ·计算程序及格式的检验 | 第110-113页 |
| ·激波脱体距离的计算和比较 | 第113-116页 |
| ·辐射实验的热化学非平衡流场计算 | 第116页 |
| §3.9 本章小结 | 第116-132页 |
| 第四章 三维热化学非平衡流的数值模拟 | 第132-153页 |
| §4.1 引言 | 第132-133页 |
| §4.2 控制方程 | 第133-135页 |
| ·直角坐标系(x，y,z)下的NS方程 | 第133-134页 |
| ·计算坐标系(ξ，η，ξ)下的NS方程 | 第134-135页 |
| §4.3 计算方法 | 第135-140页 |
| ·控制方程的差分离散 | 第135-136页 |
| ·隐式处理方法 | 第136-137页 |
| ·熵修正方法 | 第137-139页 |
| ·边界条件与初值条件 | 第139-140页 |
| §4.4 计算结果与分析 | 第140-143页 |
| ·圆球算例 | 第140页 |
| ·Apollo返回舱算例与分析 | 第140-143页 |
| §4.5 本章小结 | 第143-153页 |
| 第五章 热化学非平衡气体辐射特性的计算 | 第153-184页 |
| §5.1 热空气辐射机制简介 | 第153-156页 |
| ·辐射机制的分类 | 第153-154页 |
| ·热力学平衡态与非平衡态的辐射 | 第154-155页 |
| ·热空气的辐射特性 | 第155-156页 |
| §5.2 连续谱辐射机制 | 第156-160页 |
| ·自由—自由跃迁 | 第156-158页 |
| ·束缚—自由跃迁 | 第158-160页 |
| §5.3 原子线谱辐射机制(束缚—束缚跃迁) | 第160-164页 |
| ·束缚—束缚跃迁的辐射发射本领 | 第160-161页 |
| ·加宽机制及半宽度计算 | 第161-164页 |
| ·束缚—束缚跃迁的谱发射系数 | 第164页 |
| §5.4 热力非平衡条件下发射系数和吸收系数的联系 | 第164-166页 |
| §5.5 分子带谱辐射机制 | 第166-178页 |
| ·原子分子的能级 | 第166-172页 |
| ·分子光谱的结构 | 第172-175页 |
| ·转动谱线的总发射强度计算 | 第175-176页 |
| ·转动谱线的频率分布 | 第176-178页 |
| §5.6 热力非平衡时的粒子分布 | 第178-182页 |
| ·不同电子能级上的粒子分布 | 第179-181页 |
| ·分子在不同电子、振动和转动能级上的分布 | 第181-182页 |
| §5.7 本章小结 | 第182-184页 |
| 第六章 弹道靶球模型流场光辐射信号的数值计算 | 第184-214页 |
| §6.1 引言 | 第184页 |
| §6.2 辐射输运方程及求解 | 第184-186页 |
| ·辐射输运方程 | 第184-185页 |
| ·辐射输运方程的解 | 第185-186页 |
| §6.3 计算网格与辐射数据重构 | 第186-192页 |
| ·辐射计算网格 | 第186-187页 |
| ·网格单元C_F的搜索方法 | 第187-191页 |
| ·插值算法 | 第191-192页 |
| §6.4 模型流场辐射强度的计算方法 | 第192-195页 |
| ·面辐射源的辐射强度 | 第192-193页 |
| ·阴影区(Umbra)和半阴影区(Penumbra) | 第193-195页 |
| ·辐射强度时间历程 | 第195页 |
| §6.5 球模型本体辐射估算 | 第195-198页 |
| ·表面温度计算 | 第196-197页 |
| ·本体辐射计算 | 第197-198页 |
| §6.6 计算结果与分析 | 第198-205页 |
| ·气体帽光谱辐射强度 | 第198-200页 |
| ·模型本体光谱辐射强度 | 第200-201页 |
| ·窄带通总(光谱)辐射强度 | 第201-204页 |
| ·宽带通辐射强度 | 第204-205页 |
| §6.7 本章小结 | 第205-214页 |
| 第七章 总结与展望 | 第214-219页 |
| §7.1 论文的主要研究内容 | 第214-216页 |
| ·弹道靶实验 | 第214页 |
| ·热化学非平衡流数值模拟 | 第214-215页 |
| ·高温气体非平衡辐射特性计算 | 第215页 |
| ·球模型三维流场光辐射信号数值计算 | 第215-216页 |
| §7.2 论文特点与创新 | 第216-217页 |
| §7.3 未来工作展望 | 第217-219页 |
| 致谢 | 第219-220页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及奖励情况 | 第220-221页 |
| 作者简历 | 第221-222页 |
| 参考文献 | 第222-234页 |
| 附录A 钨的光谱发射率表 | 第234-235页 |
| 附录B 参考量及无量纲化 | 第235-236页 |
| 附录C 空气化学反应模型与组元常用数表 | 第236-242页 |
| 附录D 一些重要分子跃迁的光谱学常数 | 第242页 |
