高超聲速再入體氣動(dòng)熱數(shù)值模擬研究的開題報(bào)告

高超聲速再入體氣動(dòng)熱數(shù)值模擬研究的開題報(bào)告開題報(bào)告題目：高超聲速再入體氣動(dòng)熱數(shù)值模擬研究一、選題背景高超聲速再入體是一種飛行器，其速度超過(guò)聲速的5倍，同時(shí)在大氣層內(nèi)進(jìn)入，所以還要面對(duì)大氣層的阻力和氣動(dòng)熱問(wèn)題。氣動(dòng)熱是因?yàn)轱w行器在高速飛行時(shí)，由于空氣的壓縮而產(chǎn)生的熱，熱量會(huì)對(duì)飛行器熱力、穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)安全等產(chǎn)生影響。由于高超聲速再入體氣動(dòng)熱具有極高的溫度、壓力、速度和流變特性，這些參數(shù)之間的相互作用使得氣動(dòng)熱問(wèn)題非常復(fù)雜。傳統(tǒng)的試驗(yàn)手段難以滿足對(duì)高超聲速再入體的氣動(dòng)熱行為進(jìn)行研究的需求。因此，數(shù)值模擬成為了研究高超聲速再入體氣動(dòng)熱問(wèn)題的主要手段。二、研究目的和意義本文研究的目的是通過(guò)數(shù)值模擬的方式，深入分析高超聲速再入體在大氣層內(nèi)飛行時(shí)產(chǎn)生的氣動(dòng)熱問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，需要解決以下問(wèn)題：1.高超聲速再入體進(jìn)入大氣層后產(chǎn)生的氣動(dòng)熱現(xiàn)象如何影響飛行器的熱力、穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)安全等問(wèn)題？2.高超聲速再入體不同速度和進(jìn)入角度下的氣動(dòng)熱特性有何不同？3.針對(duì)高超聲速再入體氣動(dòng)熱問(wèn)題所提出的數(shù)值模擬方法和技術(shù)是否可行？通過(guò)研究以上問(wèn)題，可以深入了解高超聲速再入體的氣動(dòng)熱問(wèn)題，為在研制高超聲速再入體時(shí)優(yōu)化其熱力、穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)安全等方面提供參考意見。三、研究方法本文采用CFD軟件（如ANSYSFluent）進(jìn)行數(shù)值模擬，通過(guò)數(shù)值模擬的方法計(jì)算高超聲速再入體進(jìn)入大氣層后產(chǎn)生的氣動(dòng)熱現(xiàn)象，包括壓力、溫度、速度、能量和化學(xué)反應(yīng)等參數(shù)的演化規(guī)律。同時(shí)，通過(guò)改變高超聲速再入體飛行時(shí)的速度、進(jìn)入角度和形狀等參數(shù)，探究氣動(dòng)熱特性的變化規(guī)律。四、論文結(jié)構(gòu)本文共分為5個(gè)部分：第一部分：緒論。介紹本研究的背景和目的，闡明高超聲速再入體氣動(dòng)熱數(shù)值模擬的意義和價(jià)值。第二部分：高超聲速再入體氣動(dòng)熱的基本概念和數(shù)學(xué)模型。闡述高超聲速再入體進(jìn)入大氣層后產(chǎn)生的氣動(dòng)熱現(xiàn)象的基本概念、數(shù)學(xué)模型和數(shù)值計(jì)算方法。第三部分：高超聲速再入體氣動(dòng)熱數(shù)值模擬結(jié)果分析。通過(guò)數(shù)值模擬的方法，分析高超聲速再入體在不同速度、進(jìn)入角度和形狀下的氣動(dòng)熱特性的變化規(guī)律。第四部分：高超聲速再入體氣動(dòng)熱數(shù)值模擬方法的改進(jìn)與驗(yàn)證。提出針對(duì)高超聲速再入體氣動(dòng)熱問(wèn)題的數(shù)值模擬方法和技術(shù)，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證其可行性。第五部分：結(jié)論。從研究問(wèn)題、方法和結(jié)果等方面，對(duì)高超聲速再入體氣動(dòng)熱數(shù)值模擬研究進(jìn)行總結(jié)和歸納。五、研究進(jìn)度安排1.2022年1月–2月：進(jìn)行文獻(xiàn)閱讀和初步調(diào)研，了解高超聲速再入體氣動(dòng)熱數(shù)值模擬研究的最新進(jìn)展和研究現(xiàn)狀。2.2022年3月–4月：完成研究方法、數(shù)學(xué)模型和計(jì)算流程等方面的設(shè)計(jì)和構(gòu)建，同時(shí)在ANSYSFluent中進(jìn)行仿真計(jì)算，獲得初步模擬結(jié)果。3.2022年5月–6月：對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析和比較，發(fā)掘規(guī)律和規(guī)律性，并對(duì)模擬方法進(jìn)行改進(jìn)和完善。4.2022年7月–8月：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和修正。同時(shí)繼續(xù)改進(jìn)和完善研究方法和技術(shù)。5.2022年9月–10月：對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和歸納，撰寫論文第一版草稿