高超声速稀薄流动的硬球—拟颗粒模拟
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 符号说明 | 第15-19页 |
| 第1章 引言 | 第19-31页 |
| 1.1 选题背景和意义 | 第19-20页 |
| 1.2 高超声速流动的特点 | 第20-21页 |
| 1.3 高超声速流动的研究方法 | 第21-25页 |
| 1.3.1 地面试验 | 第21页 |
| 1.3.2 数值模拟 | 第21-25页 |
| 1.4 高超声速流动模拟的相关模型进展 | 第25-30页 |
| 1.4.1 分子模型 | 第25-27页 |
| 1.4.2 气体-表面作用模型 | 第27-28页 |
| 1.4.3 能量转换模型和化学反应模型 | 第28-30页 |
| 1.5 本论文研究内容 | 第30-31页 |
| 第2章 HS-PPM的实现 | 第31-45页 |
| 2.1 HS-PPM方法分析 | 第31-36页 |
| 2.1.1 HS的事件驱动算法 | 第31-32页 |
| 2.1.2 PPM的时间驱动算法 | 第32页 |
| 2.1.3 HS-PPM耦合算法 | 第32-34页 |
| 2.1.4 硬球模型和拟颗粒模型的物性转换 | 第34-36页 |
| 2.2 壁面描述 | 第36-38页 |
| 2.2.1 冻结粒子边界 | 第36-37页 |
| 2.2.2 几何判断边界 | 第37-38页 |
| 2.3 边界条件 | 第38-39页 |
| 2.4 气体-表面作用模型 | 第39-40页 |
| 2.5 数据处理 | 第40-42页 |
| 2.5.1 流场性质统计 | 第40-41页 |
| 2.5.2 阻力系数计算 | 第41页 |
| 2.5.3 统计的涨落误差 | 第41-42页 |
| 2.6 计算平台和软硬件支持 | 第42-43页 |
| 2.7 本章小结 | 第43-45页 |
| 第3章 高超声速稀薄绕流的HS-PPM模拟 | 第45-61页 |
| 3.1 验证基础 | 第45页 |
| 3.2 流动相似性和模拟参数 | 第45-46页 |
| 3.3 DSMC、HS-PPM和HS的对比模拟 | 第46-49页 |
| 3.3.1 模拟设置 | 第46-47页 |
| 3.3.2 结果分析 | 第47-49页 |
| 3.4 高超声速圆球绕流 | 第49-54页 |
| 3.4.1 模拟参数设置 | 第49-51页 |
| 3.4.2 结果讨论与分析 | 第51-54页 |
| 3.5 高超声速尖锥绕流 | 第54-56页 |
| 3.5.1 算例说明 | 第54-55页 |
| 3.5.2 模拟参数设置 | 第55页 |
| 3.5.3 结果讨论和分析 | 第55-56页 |
| 3.6 高超声速钝锥绕流 | 第56-58页 |
| 3.6.1 算例说明 | 第56-57页 |
| 3.6.2 模拟参数设置 | 第57页 |
| 3.6.3 结果讨论和分析 | 第57-58页 |
| 3.7 本章小结 | 第58-61页 |
| 第4章 引入能量模型的HS-PPM | 第61-75页 |
| 4.1 分子能级分析 | 第61-63页 |
| 4.2 Larsen-Borgnakke模型分析 | 第63-65页 |
| 4.3 能量模型的算法实现 | 第65-70页 |
| 4.3.1 能量的引入和初始化 | 第65-67页 |
| 4.3.2 气体碰壁面的能量更新 | 第67-68页 |
| 4.3.3 气体粒子碰撞的能量更新 | 第68-70页 |
| 4.4 钝锥算例对比模拟 | 第70-71页 |
| 4.5 Apollo返回舱模型计算实例 | 第71-74页 |
| 4.6 本章小结 | 第74-75页 |
| 第5 引入反应模型的HS-PPM | 第75-85页 |
| 5.1 反应模型的提出 | 第75-76页 |
| 5.2 反应模型的算法实现 | 第76-81页 |
| 5.2.1 反应的能量变化 | 第76-79页 |
| 5.2.2 反应的粒子变化 | 第79-81页 |
| 5.3 Apollo返回舱模型计算实例 | 第81-83页 |
| 5.4 本章小结 | 第83-85页 |
| 第6章 结论与展望 | 第85-87页 |
| 6.1 结论 | 第85页 |
| 6.2 展望 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-95页 |
| 致谢 | 第95-97页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第97页 |
