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第一章概论1

1.1高超声速飞行器空气动力学的兴起1

1.2高超声速流动的主要特征2

1.3天地往返运输系统的发展5

1.4高超声速飞行器空气动力学的新高潮13

1.5高超声速飞行器空气动力学的研究方法16

第二章高超声速飞行器的飞行特性21

2.1引言21

2.2火箭飞行器上升段的飞行特性22

2.3空天飞机上升段的飞行特性26

2.4再入段的飞行特性30

第三章气体动力学基本方程40

3.1引言40

3.2纳维-斯托克斯方程40

3.3基本方程的守恒形式46

3.4几种近似方程49

第四章高超声速无粘流动分析53

4.1引言53

4.2高超声速流动中的激波与膨胀波53

4.3高Ma数时的极限规律59

4.4高超声速小扰动方程62

4.5高超声速相似律6

4.6非定常比拟69

4.7自相似解73

4.8爆炸波理论75

第五章高超声速气动力的工程预测方法79

5.1弓引言79

5.2牛顿理论80

5.3波兹曼公式85

5.4切楔&切锥方法88

5.5激波膨胀方法90

5.6内伏牛顿理论95

5.7薄激波层方法100

5.8高超声速飞行器气动力的工程预测方法104

第六章高超声速无粘流数值计算方法117

6.1引言117

6.2有限差分方法的基本概念118

6.3变换和网格124

6.4典型的显式差分方法129

6.5高超声速钝体绕流问题133

6.6空间推进方法143

6.7有限体积方法149

第七章高超声速粘性流动分析160

7.1引言160

7.2高超声速边界层方程162

7.3可压缩层流边界层的相似性解166

7.4平板绕流的相似性解171

7.5驻点绕流的相似性解178

7.6局部相似性方法183

7.7层流的稳定性186

7.8高超声速边界层转捩192

7.9可压缩湍流边界层195

第八章高超声速气动热的工程预测方法203

8.1引言203

8.2可压缩边界层的积分方法204

8.3参考焓方法207

8.4典型的高超声速气动热工程预测方法209

8.5边界层外缘条件的确定和工程预测的结果分析212

8.6可压缩粗糙壁湍流边界层工程计算方法216

8.7高超声速边界层转捩的工程预测方法221

8.8高超声速粘性干扰的工程计算方法224

8.9激波一边界层干扰232

8.10激波一激波干扰236

8.11航天飞机热环境的预测241

第九章高超声速粘性流动的数值计算方法248

9.1引言248

9.2高超声速边界层的数值计算方法249

9.3隐式差分格式的绝对稳定253

9.4时间相关问题的隐式差分方法257

9.5数值耗散262

9.6守恒迎风格式268

9.7TVD格式272

9.8再入飞行器粘性流动的数值计算274

9.9航天飞机粘性流动的数值计算280

9.10飞船粘性流动的数值计算286

第十章真实气体效应294

10.1引言294

10.2高温气体的输运特性296

10.3高温气体的化学反应301

10.4表面多相动力学308

10.5平衡流和非平衡流中的激波310

10.6平衡流动中飞行器的气动特性315

10.7非平衡流动中飞行器的气动力特性320

10.8表面催化对飞行器表面热流的影响322

第十一章高超声速内部流动332

11.1引言332

11.2高超声速内流的一维流动分析333

11.3高超声速进气道的气动设计339

11.4高超声速进气道的流场分析345

11.5超燃冲压发动机燃烧室的气动设计349

11.6超燃冲压发动机燃烧室的流场分析254

11.7最大推力喷管设计方法356

11.8最小长度喷管设计方法359

11.9超燃冲压发动机喷管的气动设计362

11.10高超声速喷管的流场分析367

第十二章高超声速飞行器的气动设计373

12.1引言373

12.2高超声速飞行器对气动性能的要求374

12.3弹道式再入飞行器的气动设计377

12.4垂直起降天地往返运输系统的气动设计381

12.5垂直起飞水平降落天地往返运输系统的气动设计389

12.6航天飞机机翼的优化394

12.7水平起降天地往返运输系统的气动设计399

12.8空天飞机的机体-发动机一体化设计406

12.9乘波构形的基本概念411

12.10乘波构形的优化416

12.11乘波构形与超燃冲压发动机的一体化设计420

12.12升力体构形423