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高超声速飞行器中的湍流及其应用


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高超声速飞行器中的湍流及其应用
  • 书号:9787030672643
    作者:沈清等
  • 外文书名:
  • 丛书名:
  • 装帧:平脊精装
    开本:B5
  • 页数:222
    字数:246000
    语种:zh-Hans
  • 出版社:科学出版社
    出版时间:2021-03-01
  • 所属分类:
  • 定价: ¥120.00元
    售价: ¥94.80元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书介绍了可压缩湍流基础与应用方向的研究进展,以航天飞行器为背景,选取高超声速平板边界层、高超声速圆锥边界层和超声速混合层等模型流动,分别以数值计算和风洞试验的方法,探讨了流动稳定性、失稳过程、转捩现象和湍流气动效应等问题,并介绍了在工程上的应用思路。
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    丛书序
    前言
    第1章绪论1
    1.1引言/1
    1.1.1无序与有序/1
    1.1.2线性与非线性/2
    1.1.3定常与非定常/2
    1.1.4利与害/3
    1.2高超声速飞行器中的湍流问题/4
    1.3可压缩湍流研究进展/6
    参考文献/8
    第2章可压缩湍流计算方法10
    2.1控制方程/10
    2.1.1NS方程/10
    2.1.2雷诺平均方程与滤波方程/12
    2.2计算方法/14
    2.2.1WENO方法/14
    2.2.2扰动方程及求解方法/19
    参考文献/24
    第3章高超声速边界层风洞试验技术26
    3.1高超声速风洞/26
    3.1.1风洞能力/27
    3.1.2FD20风洞/29
    3.1.3FD07风洞/30
    3.1.4背景噪声测量/31
    3.2边界层转捩测试技术/40
    3.2.1平均/脉动热流测试技术/40
    3.2.2脉动压力测试技术/42
    3.2.3扰动信号的信噪比与改进技术/45
    3.2.4红外热图技术/50
    3.3信号分析方法/52
    3.3.1奇异值分解/52
    3.3.2经验模态分解/53
    3.3.3小波变换/54
    3.3.4互双谱分析/56
    参考文献/57
    第4章高超声速平板边界层59
    4.1流动稳定性基本概念/59
    4.1.1TS扰动波/59
    4.1.2Mack模态/60
    4.1.3中性曲线/60
    4.1.4不稳定扰动/60
    4.2Mack模态扰动波测试试验/62
    4.2.1扰动模态识别/62
    4.2.2扰动模态确认/63
    4.2.3Mack模态扰动的调制特征/67
    4.3TS波与外部扰动波的相互作用/72
    4.4TS波的空间演化过程/76
    4.4.1第一模态扰动波/76
    4.4.2第二模态扰动波/80
    4.5高超声速平板边界层自然转捩过程/83
    4.6高超声速边界层中的小激波结构/86
    4.7高超声速湍流场生成技术/87
    4.7.1强制转捩方法/87
    4.7.2基于时间发展流动的湍流入口/90
    4.7.3可压缩湍流生成方法的比较/93
    参考文献/95
    第5章高超声速圆锥边界层97
    5.1圆锥边界层转捩的攻角效应/97
    5.2攻角对圆锥边界层基本流的影响/98
    5.3圆锥边界层的线性稳定性分析/101
    5.3.1网格收敛性/101
    5.3.2程序验证/104
    5.3.3线性稳定性分析结果/107
    5.4圆锥边界层扰动的非线性过程模拟/116
    5.4.1计算模型/117
    5.4.2扰动波发展演化过程/118
    5.4.3条纹失稳现象/120
    5.5风洞试验结果/122
    5.5.1试验数据可靠性检查/123
    5.5.2小攻角下圆锥边界层转捩线/124
    5.5.3脉动热流信号的特征/127
    5.5.4表面条纹结构/129
    参考文献/135
    第6章可压缩混合层137
    6.1混合层流动基本概念/137
    6.1.1时间发展与空间发展混合层/137
    6.1.2对流输运速度与对流马赫数/138
    6.1.3混合层厚度定义/138
    6.2混合层的二维亚谐作用机制/139
    6.3混合层的二次失稳现象/148
    6.3.1混合层二次失稳现象的数值模拟结果/149
    6.3.2基于同相点概念的二次失稳分析模型/150
    6.4混合层扰动演化的非线性过程分析/157
    6.4.1混合层非线性失稳的时空间歇现象/158
    6.4.2混合层失稳现象的非线性动力学分析/161
    6.5超声速混合层流动稳定性/169
    6.6可压缩混合层的流动显示试验/175
    6.6.1试验设备与流动显示技术/175
    6.6.2KH失稳结构的显示与测量/177
    6.6.3混合层三维结构的流动显示/181
    6.7混合层控制原理/185
    6.7.1二维扰动流动控制/188
    6.7.2三维扰动流动控制/189
    参考文献/190
    第7章湍流应用案例192
    7.1超燃冲压发动机进气道/192
    7.1.1背景介绍/192
    7.1.2人工转捩装置设计与风洞试验验证/196
    7.2超燃冲压发动机燃烧室/200
    7.2.1背景介绍/200
    7.2.2低内阻光滑通道燃烧室设计及风洞直连试验验证/204
    7.3钝锥再入体的飞行失稳/206
    7.3.1背景介绍/206
    7.3.2非对称转捩气动效应研究方法/208
    7.3.3动态非对称转捩过程俯仰运动仿真模拟/209
    7.3.4转捩附加动态气动力矩工程应用模型/212
    参考文献/213
    彩图215
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