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《高超聲速氣動熱數(shù)值模擬研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、代號10701學(xué)號1107122487分類號O43密級公開題（中、英文）目高超聲速氣動熱數(shù)值模擬研究NumericalSimulationResearchonHypersonicAerothermal作者姓名凌應(yīng)杰指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)韓一平教授學(xué)科門類理學(xué)學(xué)科、專業(yè)光學(xué)提交碩士論文日期二○一四年三月萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文高超聲速氣動熱數(shù)值模擬研究作者：凌應(yīng)杰導(dǎo)師：韓一平教授學(xué)科：光學(xué)二零一四年三月西安電子科技大學(xué)中國·西安萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)NumericalSimulati
2、onResearchonHypersonicAerothermalADissertationSubmittedtoXidianUniversityinCandidacyfortheDegreeofMasterofScienceinOpticsbyLingYingjieXidianUniversityXi’an,ChinaMarch2014萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研
3、究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切的法律責(zé)任。本人簽名：日期:西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬西安電子科技大學(xué)。學(xué)校
4、有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時本人保證，畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的文章一律署名單位為西安電子科技大學(xué)。本人簽名：日期:導(dǎo)師簽名：日期:萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)摘要I摘要近年來，高超聲速氣動熱特性是飛行器方面研究的重要問題，準(zhǔn)確預(yù)測高速飛行器周圍的流場熱環(huán)境已經(jīng)成為越來越備受關(guān)注的研究課題，本文運(yùn)用計算流體力學(xué)方法對高超聲速氣動熱問題進(jìn)行數(shù)值計算研究。采用量熱完全氣體模型編寫二維和三維計算程序，研究了
5、量熱完全氣體的氣動熱特性，采用混合氣體模型并以流體軟件為基礎(chǔ)，模擬了混合氣體的氣動熱特性。論文的主要工作包括以下三方面：(1)根據(jù)高超聲速量熱完全氣體氣動加熱流場的特點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系下的二維控制方程，并對控制方程無量綱化處理后轉(zhuǎn)化到一般曲線坐標(biāo)系下得到無量綱化控制方程；然后用中心差分格式對粘性項(xiàng)進(jìn)行離散、VanLeer(FVS，即通量矢量分裂)格式對無粘項(xiàng)進(jìn)行離散、用顯式差分格式對時間項(xiàng)進(jìn)行離散；最后應(yīng)用二維程序計算并分析了二維圓柱繞流的氣動熱特性，驗(yàn)證了計算結(jié)果的可靠性。(2)根據(jù)高超聲速量熱完
6、全氣體氣動加熱流場特性建立無量綱化三維控制方程，并對控制方程的時間項(xiàng)和空間項(xiàng)進(jìn)行離散，對時間項(xiàng)運(yùn)用局部時間步長法和LU-SGS(LowerUpperSymmetricGaussSeidel)法進(jìn)行離散，對空間項(xiàng)的離散包括無粘項(xiàng)離散和粘性項(xiàng)離散；然后簡單介紹了網(wǎng)格生成方法的步驟和方法；最后應(yīng)用三維程序計算并分析了三維圓柱和雙橢球模型的氣動熱特性，驗(yàn)證了計算結(jié)果的可靠性。(3)以Fastran軟件為基礎(chǔ)，利用有限速率雙溫度化學(xué)反應(yīng)模型，分別對RAM-C和三維球頭模型進(jìn)行了化學(xué)非平衡流場數(shù)值模擬，分析研
7、究兩種模型的氣動熱特性，并對比了量熱和非平衡兩種條件下三維球頭模型流場的分布特性，得出了氣動熱分布的一般規(guī)律。關(guān)鍵詞：氣動熱高超聲速量熱完全氣體N-S方程數(shù)值模擬萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)AbatractIIIAbstractInrecentyears,ashypersonicaerodynamicheatingcharacteristicsisanimportantprobleminaircraftresearch,predictingthermalenvironmentofhypersonicaircr
8、aftsaccuratelyhasbecomemoreandmoreattentionofresearchtopic.Inthispaper,hypersonicaerodynamicheatingproblemisnumericallystudiedbyusingthecomputationalfluiddynamicsmethod.Applyingthecaloricallyperfectgasmodel,thetwo-dimensionalandthree-dimension
