高超声速飞行中的辐射输运和磁流体力学

前言
第1章绪论 1
1.1 高超声速飞行与再人问题中PCGD的原子分子理论 2
1.2 本书的范围、内容和意义 6
第一篇气体动理学、输运理论和气动热力学基本方程组
第2章 Boltzmann方程和广义Boltzmann方程 11
2.1 Boltzmann方程的守恒性质和宏观守恒方程 11
2.2 单原子分子、多组元气体的Boltzmann方程 15
2.3 单组元、多原子分子、考虑量子数和简并度的Boltzmann方程 17
2.4 多组元和多原子分子的广义Boltzmann方程 l9
2.5 BGK模型方程及其局限性 20
2.6 小Knudsen数特征区的主要特点及其分析 24
第3章粒子输运方程、Lorentz变换和辐射输运方程 29
3.1 粒子输运方程和中子输运方程 29
3.2 辐射输运方程 32
3.3 Lorentz变换 34
3.4 辐射输运方程的Lorentz变换及其近似处理 36
第4章高超声速非平衡广义Navier-Stokes方程组 38
4.1 Navier-Stokes方程组的积分与微分形式 38
4.2 广义的Navier-Stokes方程组 40
4.3 高温、高速、热力学与化学非平衡态流动的控制方程组 45
第二篇辐射流体力学基本方程组及其数值求解方法
第5章非定常可压缩湍流计算的高效高分辨率算法 53
5.1 基于Favre平均的可压缩湍流基本方程组 53
5.2 可压缩湍流的大涡数值模拟及其基本方程组 55
5.3 RANS与LES组合的杂交高效方法 57
5.4 RANS、DES和LES方法中vt的计算 60
5.5 可压缩湍流的k-w模型 61
5.6 RANS计算与局部DES分析相结合的高效算法 62
5.7 非定常流的高分辨率高效率算法及其处理策略 79
第6章吸收和散射系数的确定及全光谱K分布的辐射输运方程 92
6.1 辐射的本质和电磁辐射的波谱范围 92
6.2 辐射输运方程的扩散近似和散射相函数截断的方法 97
6.3 辐射输运方程中吸收系数的计算 105
6.4 K分布方法与关联K分布方法 123
6.5 平衡态与非平衡态时粒子数布居的方程 129
6.6 散射系数计算的主要步骤和5种典型的散射过程 137
6.7 考虑电子散射效应的Fokker-Planck方程 139
6.8 考虑介质折射率的辐射输运方程 145
6.9 辐射输运方程的有限体积法及其与能量方程的耦合求解 150
6 10 全光谱K分布的辐射输运方程 155
第7章高超声速飞行中辐射流体力学基本方程组的耦合求解 159
7.1 考虑辐射时平衡态与非平衡态的流体力学方程组 160
7.2 定解条件的提法和飞行器壁表面温度的确定 165
7.3 一维非定常辐射流体力学基本方程组 174
7.4 二维非定常辐射流体力学方程组 181
第三篇电磁流体力学基础与矢量辐射输运方程
第8章 Maxwell方程组的数学结构和电磁场中带电粒子的运动 187
8.1 “黑障”问题的出现和气动电磁学的内涵 187
8.2 电磁场的重要定律及其场的规范变换 190
8.3 Maxwell方程组的数学结构及其边界条件 193
8.4 电磁流体力学基本方程组及其数学结构 197
8.5 狭义相对论下Maxwell方程组的协变性 201
8.6 电磁场中带电粒子运动的Lagrange函数与Hamilton函数 207
8.7 运动点电荷的电磁场及其带电粒子的加速运动 211
8.8 电子的电磁质量与辐射阻尼力 214
8.9 Vlasov方程和耦合的方程组 216
第9章磁流体力学的一维和多维流动及其稳定性理