高超声速热流固多物理场计算研究
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7页 |
| 1 绪论 | 第15-25页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第15-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-24页 |
| 1.2.1 高超声速气动热研究现状 | 第17-21页 |
| 1.2.2 流场-热-结构一体化数值模拟研究现状 | 第21-24页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第24-25页 |
| 2 高超声速飞行器气动热数值模拟方法 | 第25-44页 |
| 2.1 多组分气体NS方程 | 第25-33页 |
| 2.1.1 直角坐标下控制方程组 | 第25-28页 |
| 2.1.2 热力学模型和化学反应动力学模型 | 第28-29页 |
| 2.1.3 气体输运系数计算 | 第29-31页 |
| 2.1.4 无量纲形式 | 第31-32页 |
| 2.1.5 坐标转换 | 第32-33页 |
| 2.2 时间迭代方法 | 第33-37页 |
| 2.2.1 控制方程离散 | 第33-35页 |
| 2.2.2 插值方法与差分格式 | 第35-37页 |
| 2.3 LU-SGS隐式差分格式 | 第37-42页 |
| 2.3.1 LU-SGS法 | 第37-40页 |
| 2.3.2 化学源项处理 | 第40-41页 |
| 2.3.3 时间步长计算 | 第41-42页 |
| 2.4 初始边界条件 | 第42-43页 |
| 2.4.1 虚拟网格与流场初始条件 | 第42页 |
| 2.4.2 边界条件 | 第42-43页 |
| 2.4.3 流场初始化 | 第43页 |
| 2.5 本章小结 | 第43-44页 |
| 3 典型外形高超声速气动热流场数值模拟 | 第44-67页 |
| 3.1 球锥体流场计算 | 第44-52页 |
| 3.1.1 模型简述 | 第44-45页 |
| 3.1.2 网格划分与边界条件 | 第45页 |
| 3.1.3 仿真结果与分析 | 第45-52页 |
| 3.2 椭球流场计算 | 第52-61页 |
| 3.2.1 模型简述 | 第52-54页 |
| 3.2.2 网格划分与边界条件 | 第54页 |
| 3.2.3 仿真结果与分析 | 第54-61页 |
| 3.3 空天飞机模型流场计算 | 第61-65页 |
| 3.3.1 模型简述 | 第61-62页 |
| 3.3.2 网格划分与边界条件 | 第62页 |
| 3.3.3 仿真结果与分析 | 第62-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 4 高超声速圆柱绕流热-流-固一体化计算 | 第67-82页 |
| 4.1 多物理场耦合理论 | 第67-70页 |
| 4.1.1 流-热耦合计算理论 | 第67页 |
| 4.1.2 热-固耦合计算理论 | 第67-69页 |
| 4.1.3 有限元分析方法 | 第69-70页 |
| 4.2 耦合方法 | 第70-72页 |
| 4.2.1 强耦合 | 第70-71页 |
| 4.2.2 弱耦合 | 第71-72页 |
| 4.3 耦合面网格映射与数据传递 | 第72页 |
| 4.4 高超声速圆柱绕流流场计算 | 第72-75页 |
| 4.4.1 模型简介 | 第72-73页 |
| 4.4.2 网格划分 | 第73页 |
| 4.4.3 仿真结果与分析 | 第73-75页 |
| 4.5 圆柱绕流多物理场耦合仿真 | 第75-81页 |
| 4.5.1 流场分析结果 | 第75-76页 |
| 4.5.2 温度场分析结果 | 第76-78页 |
| 4.5.3 结构场分析结果 | 第78-81页 |
| 4.6 本章小结 | 第81-82页 |
| 5 总结与展望 | 第82-85页 |
| 5.1 本文总结 | 第82-83页 |
| 5.2 展望 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-88页 |
| 附录 | 第88-89页 |
| 个人简历 | 第89页 |
