| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 注释表 | 第14-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-27页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-20页 |
| 1.1.1 高超声速流动 | 第17-18页 |
| 1.1.2 MHD 在高超声速流动控制中的应用 | 第18-19页 |
| 1.1.3 MHD 流动控制应用条件 | 第19-20页 |
| 1.2 国内外研究概况 | 第20-23页 |
| 1.2.1 高超声速 MHD 数值模拟研究概况 | 第20-22页 |
| 1.2.2 高超声速等离子体模型数值模拟研究概况 | 第22-23页 |
| 1.3 本文工作 | 第23-27页 |
| 1.3.1 本文的主要工作 | 第24-25页 |
| 1.3.2 本文的研究特色与创新点 | 第25-27页 |
| 第二章 磁流体力学基本理论与控制方程 | 第27-38页 |
| 2.1 引言 | 第27页 |
| 2.2 电磁学基本理论 | 第27-31页 |
| 2.2.1 库伦定律 | 第27页 |
| 2.2.2 静电场与静电能 | 第27-28页 |
| 2.2.3 电荷守恒定律 | 第28页 |
| 2.2.4 电场高斯定律 | 第28-29页 |
| 2.2.5 毕奥－萨伐尔定律 | 第29页 |
| 2.2.6 磁力学中的基本物理量及计算公式 | 第29-30页 |
| 2.2.7 安培环路定律 | 第30页 |
| 2.2.8 磁场的高斯定律 | 第30页 |
| 2.2.9 电磁感应定律 | 第30-31页 |
| 2.2.10 欧姆定律 | 第31页 |
| 2.3 流体力学基本方程 | 第31-32页 |
| 2.4 磁流体力学基本方程与假设 | 第32-37页 |
| 2.4.1 磁流体力学基本方程 | 第32-33页 |
| 2.4.2 简化假设 | 第33-34页 |
| 2.4.3 全 MHD 控制方程 | 第34-36页 |
| 2.4.4 低磁雷诺数 MHD 控制方程 | 第36-37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 第三章 等离子体动力学理论与控制方程 | 第38-50页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 等离子体基本方程 | 第38-40页 |
| 3.2.1 等离子体动力学方程 | 第38-39页 |
| 3.2.2 粒子数守恒方程 | 第39页 |
| 3.2.3 动量守恒方程 | 第39-40页 |
| 3.2.4 能量守恒方程 | 第40页 |
| 3.3 平衡态等离子体的基本性质 | 第40-43页 |
| 3.3.1 麦克斯韦分布 | 第40-41页 |
| 3.3.2 玻尔兹曼关系 | 第41页 |
| 3.3.3 德拜长度 | 第41-42页 |
| 3.3.4 准电中性 | 第42-43页 |
| 3.4 输运与扩散 | 第43-45页 |
| 3.4.1 基本关系式 | 第43-44页 |
| 3.4.2 磁场条件下的迁移与扩散 | 第44-45页 |
| 3.5 碰撞模型 | 第45-47页 |
| 3.5.1 电子与中性粒子碰撞 | 第45-46页 |
| 3.5.2 带电粒子复合 | 第46-47页 |
| 3.5.3 负离子分解 | 第47页 |
| 3.6 等离子体模型 | 第47-49页 |
| 3.7 本章小结 | 第49-50页 |
| 第四章 MHD 方程数值计算方法 | 第50-106页 |
| 4.1 引言 | 第50页 |
| 4.2 控制方程 | 第50-56页 |
| 4.2.1 低磁雷诺数 MHD 控制方程 | 第50-52页 |
| 4.2.2 全 MHD 控制方程 | 第52-56页 |
| 4.3 空间离散 | 第56-71页 |
| 4.3.1 有限体积方法 | 第56-58页 |
| 4.3.2 低磁雷诺数 MHD 方程对流通量计算 | 第58-63页 |
| 4.3.3 全 MHD 方程通量计算 | 第63-70页 |
| 4.3.4 边界条件 | 第70-71页 |
| 4.4 时间离散 | 第71-73页 |
| 4.4.1 LU-SGS 方法 | 第71-73页 |
| 4.4.2 五步 Runge-Kutta 方法 | 第73页 |
| 4.4.3 时间步长 | 第73页 |
| 4.5 湍流模型 | 第73-80页 |
| 4.5.1 Spalart-Allmaras 模型 | 第74-75页 |
| 4.5.2 k-ω模型 | 第75-76页 |
| 4.5.3 SST 模型 | 第76-77页 |
| 4.5.4 两方程模型修正 | 第77-79页 |
| 4.5.5 物面距计算 | 第79-80页 |
| 4.6 全 MHD 方程散度清除 | 第80-84页 |
| 4.6.1 投影方法 | 第81-82页 |
| 4.6.2 双曲型散度清除方法 | 第82-84页 |
| 4.7 数值算例 | 第84-105页 |
| 4.7.1 二维可压缩拐角问题 | 第84-88页 |
| 4.7.2 Hartmann 流动 | 第88-90页 |
| 4.7.3 MHD 激波管问题 | 第90-94页 |
| 4.7.4 Rotor 问题 | 第94-97页 |
| 4.7.5 三维高超声速 MHD 管道压缩问题 | 第97-102页 |
| 4.7.6 二维高超声速粘性 MHD 钝头体绕流问题 | 第102-105页 |
| 4.8 本章小结 | 第105-106页 |
| 第五章 基于电子束诱导电离的高超声速 MHD 流动控制 | 第106-140页 |
| 5.1 引言 | 第106页 |
| 5.2 控制方程与计算模型 | 第106-112页 |
| 5.2.1 控制方程 | 第106-107页 |
| 5.2.2 等离子体输运方程 | 第107-109页 |
| 5.2.3 电子束模型 | 第109-111页 |
| 5.2.4 电场强度的确定 | 第111-112页 |
| 5.3 数值计算方法 | 第112-114页 |
| 5.3.1 耦合形式的控制方程 | 第112-114页 |
| 5.3.2 数值离散方法 | 第114页 |
| 5.4 数值算例与分析 | 第114-139页 |
| 5.4.1 二维粘性高超声速平板流场 | 第114-122页 |
| 5.4.2 高超声速进气道磁流体控制 | 第122-139页 |
| 5.5 本章小结 | 第139-140页 |
| 第六章 并行计算技术 | 第140-147页 |
| 6.1 引言 | 第140页 |
| 6.2 并行计算基本概念 | 第140-141页 |
| 6.3 基于 OpenMP 的并行计算方法 | 第141-143页 |
| 6.4 数值算例 | 第143-146页 |
| 6.5 本章小结 | 第146-147页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第147-149页 |
| 7.1 全文总结 | 第147-148页 |
| 7.2 研究工作展望 | 第148-149页 |
| 参考文献 | 第149-159页 |
| 致谢 | 第159-160页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第160页 |
