本文關(guān)鍵詞：高超聲速氣動熱工程算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文進行了高超聲速飛行器氣動熱工程算法的研究�；赑randtl的邊界層理論,將流場分為邊界層外的無粘流場和邊界層內(nèi)粘性主導(dǎo)的區(qū)域,將邊界層外無粘流場的數(shù)值求解和邊界層內(nèi)粘性主導(dǎo)區(qū)域的工程算法相結(jié)合,發(fā)展了一套高超聲速氣動熱的計算方法。 首先,對國內(nèi)外發(fā)展的各種高超聲速氣動熱計算方法進行了系統(tǒng)的分析、歸類和比較,綜合了各種經(jīng)典的熱流預(yù)測方法。在此基礎(chǔ)上,對于無粘流區(qū),采用牛頓法、切楔/切錐法等工程方法確定物體表面壓力分布,利用等熵條件確定邊界層外緣參數(shù);在邊界層內(nèi)部,則采用上述經(jīng)典熱流公式確定物體表面的氣動加熱。采用此方法對一些二維及簡單三維外形進行了氣動熱計算,結(jié)果證明本方法具有較高的精度。 基于已有的高超聲速無粘Euler解算程序,對上述氣動熱計算方法中的無粘流區(qū)采用基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的數(shù)值模擬,利用無粘數(shù)值結(jié)果來確定邊界層外緣參數(shù),從而發(fā)展出一套快速、高效、適用于復(fù)雜外形的高超聲速氣動熱計算方法。通過對鈍錐、鈍雙錐、飛船等外形有攻角情況下氣動熱的計算表明,采用這種方法計算飛行器表面熱流,結(jié)果與實驗值及Navier-Stokes方程計算值比較,吻合的很好,而計算效率又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于數(shù)值方法,非常適用于設(shè)計階段。
【關(guān)鍵詞】：高超聲速 氣動熱 Euler方程 Navier-Stokes方程
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：V411
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-4
• 目錄4-6
• 第一章 緒論6-15
• §1.1 高超聲速氣動熱研究的興起6-7
• §1.2 高超聲速流動的主要特征7-8
• §1.3 氣動熱力學(xué)與熱防護發(fā)展簡史8-10
• §1.4 本文研究的必要性10-12
• §1.5 本文研究意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• §1.6 本文主要研究工作14-15
• 第二章 方法介紹15-38
• §2.1 國外高超聲速氣動熱研究方法介紹15-20
• §2.1.1 數(shù)值方法求解氣動熱15-16
• §2.1.2 工程方法求解氣動熱16-19
• §2.1.3 邊界層外無粘流場的數(shù)值求解和邊界層內(nèi)的工程方法相結(jié)合求解氣動熱19-20
• §2.2 本論文中氣動熱求解方法介紹20-38
• §2.2.1 修正牛頓理論確定表面壓力分布20-21
• §2.2.2 邊界層外流場無粘數(shù)值方法介紹21
• §2.2.3 利用無粘數(shù)值結(jié)果確定邊界層外緣參數(shù)21-22
• §2.2.4 參考焓方法22-23
• §2.2.5 采用正激波后的等熵條件確定邊界層外緣參數(shù)23-25
• §2.2.6 采用斜激波后的等熵條件確定邊界層外緣參數(shù)25-26
• §2.2.7 高溫空氣的熱力學(xué)特性和輸運特性26-29
• §2.2.8 熱流公式29-38
• 第三章 算例分析38-51
• §3.1 工程方法算例38-45
• §3.1.1 二維外形算例38-40
• §3.1.2 軸對稱外形算例40-45
• §3.2 邊界層外的數(shù)值方法和邊界層內(nèi)的工程方法相結(jié)合的算例45-51
• 第四章 工作總結(jié)與展望51-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 致謝57-58
• 碩士期間發(fā)表論文58-59
• 附圖59-80

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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3 韓東;方磊;;基于歐拉方程的高超聲速飛行器的壁面流線生成計算[J];航空動力學(xué)報;2008年12期

4 王領(lǐng)華;吳清文;郭亮;劉偉毅;陳立恒;;高分辨率可見光航空相機的熱設(shè)計及熱分析[J];紅外與激光工程;2012年05期

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6 代光月;桂業(yè)偉;國義軍;張勇;童福林;;基于軸對稱比擬的高超聲速飛行器表面熱環(huán)境數(shù)值與工程耦合算法研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2012年05期

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8 湯海榮;高超聲速飛行器表面熱流密度工程估算方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

9 方磊;基于流線跟蹤法的氣動熱工程計算研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

10 劉建霞;高超聲速滑翔式飛行器氣動熱建模與分析[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

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本文編號：296228