报告主题：航天跨流域空气动力学数值模拟要领与应用研究
报 告 人：李志辉 教授（中国空气动力研究与生长中心)
报告时间：2014年11月7日（周五)13:30
报告所在：延伸校区应用数学和力学研究所
主理部分：理学院力学所
报告摘要： 一连流到外层空间高稀薄自由分子流高明声速中止粒子效应气动热力学问题？？？？？？一直是海内外学术界和工程应用部分相当体贴的问题
。。。。本讲座连系报告人二十余年航天流体力学研究履历，，，，，划分从微观、介观、宏观形貌气体流动的三个条理，，，，，先容开展跨流域空气动力学内外流动数值盘算研究的几种手段途径及在解决航天工程需求应用希望
。。。。报告分四部分：
        Monte Carlo主要模拟办法、DSMC要领中非弹性碰撞的物理化学建模要领，，，，，包括分子模子、转动和振动松懈传能、内能交流、化学反应模子等及在航天器再入气动力/热问题，，，，，包括应用研究希望
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Boltzmann(速率漫衍函数理论出发，，，，，通过对Boltzmann方程碰撞积分物理剖析与可盘算建模，，，，，确立形貌各流域重大流动输运征象统一的Boltzmann模子速率漫衍函数方程；；提出模拟差别流域重大多标准流动问题气体动理论离散速率坐标法；；将盘算流体力学有限差分要领推广拓展到基于时间、位置空间和速率空间Boltzmann模子方程数值求解，，，，，结构直接求解分子速率漫衍函数的气体动理论数值名堂；；研制适于高、低差别马赫数绕流模拟的离散速率坐标点选取和离散速率域自动控制盘算手艺，，，，，提出基于分子速率漫衍函数离散体现物理空间种种宏观流动参数的离散速率数值积分法与动态确定盘算规则；；建设求解从外层空间高稀薄自由分子流到近地面一连流各流域重大流动问题统一算法理论与稳固运行于数千数万CPU高性能可扩展大规模并行算法应用研究平台
。。。。包括统一算法在飞船返回舱、卫星体再入航行绕流、近空间航行器跨流区气动力/、海量箔条跨大气层航行、大型航天器陨落解体多体绕流问题及MEMS在天宫航行器低轨控空气动力特征盘算建模研究希望
。。。。古板轨控以为，，，，，航行器在200公里以上，，，，，气体分子平均自由程达数百米以上，，，，，属于完全自由分子流，，，，，而接纳牢靠阻力系数2.2，，，，，如公里航行所受大气阻尼系数是否变、怎样变？？？？？？针对天宫航行器非规则板舱组合体生长可靠模拟差别高度、差别攻角与侧滑角及差别重大大标准形状高明声速空气动力特征快速盘算要领；；通过将DSMC要领与求解Boltzmann模子方程气体运动论统一算法应用于天宫航行器简化形状气动力外地化关联参数盘算修正，，，，，建设针对大型重大结构天宫航行器低轨道航行动力学控制历程空气动力特征一体化快速算法应用研究平台
。。。。通过对大标准园柱体形状与天宫航行器300~200km差别高度变轨航行历程差别攻角与侧滑角及帆板平面与本体主轴差别夹角重大构型气动力特征盘算剖析验证，，，，，批注天宫航行器在200公里以上低轨道航行控制历程，，，，，所受空气动力系数随航行高度爆发显著转变8%~50%，，，，，证实恒久在轨运行的大型航天器若接纳统一牢靠的气动力系数，，，，，误差累积重大，，，，，需要接纳防护步伐，，，，，低轨道飞控大气阻力仍是制约航天器定轨预告精度要害因素
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