分子气动力学及气体流动的直接模拟

高超声速出版工程目录
丛书序
原著作者中文版序
序
符号列表
第1章 分子模型/1
1.1 引言/1
1.2 分子描述的要求/2
1.3 简单稀疏气体/4
1.4 简单气体的宏观量/8
1.5 扩展到混合气体/14
1.6 分子的数量级/18
1.7 真实气体效应/21
参考文献/26
第2章 二体弹性碰撞/27
2.1 动量和能量考量/27
2.2 碰撞参数和碰撞截面/30
2.3 碰撞动力学/31
2.4 逆幂律模型/33
2.5 硬球模型/35
2.6 可变硬球模型/37
2.7 可变软球模型/37
2.8 麦克斯韦模型/39
2.9 包含吸引势的模型/40
2.10 GHS模型/40
2.11 一般性评论/40
参考文献/41
第3章 基础动理学理论/42
3.1 速度分布函数/42
3.2 玻尔兹曼方程/45
3.3 矩方程和守恒方程/49
3.4 H定理和平衡/56
3.5 Chapman-Enskog理论/59
参考文献/69
第4章 平衡气体性质/71
4.1 空间性质/71
4.2 通量性质/75
4.3 简单气体中的碰撞量/81
4.4 混合气体中的碰撞量/89
4.5 与固体壁面的平衡/91
参考文献/91
第5章 非弹性碰撞和壁面相互作用/92
5.1 具有转动能的分子/92
5.2 粗球模型/93
5.3 简单气体中的Larsen-Borgnakke模型/96
5.4 混合气体中的Larsen-Borgnakke模型/100
5.5 通用Larsen-Borgnakke分布/102
5.6 振动能和电子能/105
5.7 弛豫率/109
5.8 气体壁面相互作用/110
参考文献/113
第6章 化学反应和热辐射/115
6.1 简介/115
6.2 双分子反应的碰撞理论/116
6.3 给定反应速率的反应截面/117
6.4 拓展到三分子反应/120
6.5 化学平衡/121
6.6 平衡碰撞理论/123
6.7 离解-复合反应/125
6.8 交换反应和电离反应/131
6.9 转动辐射的经典模型/135
6.10 键-键热辐射/136
参考文献/137
第7章 无碰撞流动/139
7.1 双峰分布/139
7.2 分子溢出和蒸发/142
7.3 一维定常流动/145
7.4 一维非定常流动/147
7.5 自由分子空气动力学/153
7.6 热泳/163
7.7 多次反射的流动/165
参考文献/171
第8章 过渡区流动的分析方法/172
8.1 方法分类/172
8.2 矩方法/173
8.3 模型方程/183
参考文献/185
第9章 过渡区流动的数值方法/187
9.1 方法分类/187
9.2 直接玻尔兹曼CFD/188
9.3 确定性模拟/189
9.4 概率性模拟方法/190
9.5 离散方法/192
参考文献/193
第10章 直接模拟相关的一般性问题/195
10.1 简介/195
10.2 与玻尔兹曼方程的关系/195
10.3 变量的正则化或量纲化/197
10.4 统计散射和随机游走/198
10.5 计算近似/200
参考文献/202
第11章 均匀气体中的DSMC方案/203
11.1 碰撞抽样方法/203
11.2 碰撞测试程序/205
11.3 转动弛豫和平衡/211
11.4 振动激发/220
11.5 离解和复合/226
11.6 涨落和相关性/232
参考文献/236
第12章 一维定常流动/237
12.1 一维流动通用程序/237
12.2 氩气的黏性系数/241
12.3 氩气-氦气混合气体的黏性/248
12.4 氮气的普朗特数/249
12.5 氩气的自扩散系数/250
12.6 氩气-氦气混合气体的质量扩散/252
12.7 热扩散/253
12.8 扩散热效应/256
12.9 过渡区的热传导/258
12.10 膨胀中的连续流失效/259
12.11 正则激波/263
12.12 驻点线流动/280
12.13 绝热大气/284
12.14 气体离心机/286
参考文献/288
第13章 一维非定常流动/290
13.1 非定常流动的通用程序/290
13.2 强激波的形成/291
13.3 强激波的反射/294
13.4 弱激波的形成/296
13.5 完全稀疏波/298
13.6 球状爆聚激波/301
13.7 柱状腔的坍塌/304
参考文献/306
第14章 二维流动/307
14.1 DSMC计算的网格/307
14.2 二维流动的DSMC程序/311
14.3 超声速前缘问题/312
14.4 网格尺寸效应/317
14.5 涡的形成/319
14.6 超声速钝体问题/322
14.7 钝头体流动中的扩散/326
14.8 入射时的平板/328
14.9 Prandtl-Meyer流膨胀/335
参考文献/337
第15章 轴对称流动/338
15.1 轴对称流动的方案/338
15.2 径向权重因子/340
15.3 平头圆柱绕流/342
15.4 Taylor-Couette流动/345
15.5 超声速涡流的法向影响/350
15.6 卫星污染问题/352
参考文献/353
第16章 三维流动 355
16.1 通用考量/355
16.2 超声速角落流动/359
16.3 入射有限展向平板/365
16.4 法向入射羽流的角落流动/368
16.5 结束性评论/370
参考文献/370
附录A 代表性气体性质/371
附录B 概率函数和相关积分/379
附录C 从给定分布抽样/386
附录D 程序FMF.FOR清单/392
附录E 数值假象/395
附录F DSMC演示程序总结/402
附录G DSMC 0S.FOR程序清单/405
译者后记/431