月球顆粒與發(fā)動機羽流相互作用

目錄　
序
前言　
主要符號　
第1章　月壤顆粒與發(fā)動機羽流相互作用研究概述　1　
1.1　試驗研究進展概述　2　
1.2　計算方法研究進展概述　5　
1.3　幾個關鍵問題研究進展概述　9　
1.3.1　月壤顆粒間的相互碰撞問題　9　
1.3.2　月壤顆粒的擴散問題　11　
1.3.3　月壤顆粒與羽流的雙向耦合問題　11　
1.4　本書主要研究內容　12　
參考文獻　13　
第2章　月壤顆粒被噴射的臨界質量和月表形成月坑的尺寸　20　
2.1　發(fā)動機羽流侵蝕月坑的機理　21　
2.2　月壤顆粒被破壞的受力臨界平衡方程　23　
2.3　月壤顆粒被噴射的臨界質量和月表形成月坑的尺寸推導　24　
2.4　月壤顆粒在羽流場中的動力學方程　26　
2.5　本章小結　27　
參考文獻　27　
第3章　發(fā)動機羽流場與分區(qū)　28　
3.1　羽流場CFD/DSMC耦合方法　28　
3.1.1　CFD/DSMC耦合方法　29　
3.1.2　DSMC方法的基本理論　30　
3.1.3　CFD方法概述　33　
3.2　羽流場CFD/DSMC耦合方法的驗證　34　
3.3　羽流場中連續(xù)流場、過渡流場和不連續(xù)流場的分區(qū)　36　
3.4　本章小結　38
參考文獻　39　
第4章　計算參數(shù)的選擇　42　
4.1　計算參數(shù)對月表形成月坑尺寸的影響　42　
4.1.1　網格劃分對月表壓應力和月表剪應力的影響　43　
4.1.2　試驗系數(shù)Φ的影響　43　
4.1.3　月壤顆粒參數(shù)的影響　44　
4.2　計算參數(shù)對月壤顆粒運動軌跡的影響　45　
4.2.1　計算時間步長對月壤顆粒運動軌跡的影響　45　
4.2.2　月壤顆粒直徑對月壤顆粒運動軌跡的影響　45　
4.2.3　升力系數(shù)對月壤顆粒運動軌跡的影響　47　
4.2.4　初始速度對月壤顆粒運動軌跡的影響　47　
4.3　本章小結　48　
參考文獻　49　
第5章　月壤顆粒受力影響因素　50　
5.1　月壤顆粒的受力分析　50　
5.1.1　Stokes曳力　51　
5.1.2　升力　54　
5.1.3　重力　55　
5.1.4　其他的力　55　
5.2　月壤顆粒受力影響因素的分析　57　
5.3　月壤顆粒受力影響因數(shù)的修正　61　
5.4　本章小結　63　
參考文獻　63　
第6章　羽流場中月壤顆粒的相互碰撞問題　66　
6.1　引入月壤顆粒相互碰撞問題的原因　66　
6.2　月壤顆粒的完全彈性碰撞方法和分析　67　
6.2.1　月壤顆粒的完全彈性碰撞方法　67　
6.2.2　月壤顆粒的完全彈性碰撞分析　70　
6.3　月壤顆粒的非完全彈性碰撞方法和分析　76　
6.3.1　月壤顆粒的非完全彈性碰撞方法　76　
6.3.2　月壤顆粒的非完全彈性碰撞分析　78　
6.4　月壤顆粒相互碰撞問題的不同方法對比分析　83
6.4.1　月壤顆粒碰撞的平均次數(shù)和平均速度　83　
6.4.2　月壤顆粒的運動軌跡和月表顆粒所占比例　85　
6.4.3　與未考慮碰撞問題的比較　86　
6.4.4　與軟球模型的比較　86　
6.4.5　與其他人結果的比較　87　
6.5　本章小結　88　
參考文獻　89　
第7章　羽流場中月壤顆粒的擴散問題　91　
7.1　引入月壤顆粒擴散問題的原因　91　
7.2　守恒方程離散元方法和結果分析　92　
7.2.1　守恒方程離散元方法　92　
7.2.2　無能量損失的守恒方程離散元方法的計算結果　95　
7.2.3　有能量損失的守恒方程離散元方法的計算結果　97　
7.3　對流擴散方程有限差分方法和結果分析　99　
7.3.1　對流擴散方程有限差分法　99　
7.3.2　對流擴散方程有限差分法的計算結果　100　
7.4　未考慮與考慮擴散問題計算方法的對比分析　102　
7.5　本章小結　105　
參考文獻　106　
第8章　月壤顆粒與發(fā)動機羽流的雙向耦合問題　108　
8.1　引入月壤顆粒與發(fā)動機羽流雙向耦合問題的原因　109　
8.2　宏觀雙向耦合方法　109　
8.2.1　羽流場對月壤顆粒的作用力和熱傳遞　109　
8.2.2　月壤顆粒對羽流場的反作用　110　
8.3　微觀雙向耦合方法　112　
8.3.1　氣體分子對月壤顆粒的作用力和熱傳遞　112　
8.3.2　氣體分子在月壤顆粒表面的反射　113　
8.4　宏觀雙向耦合和微觀雙向耦合方法的對比分析　116　
8.4.1　月壤顆粒的空間分布　116　
8.4.2　月壤顆粒的噴射角度　118　
8.4.3　月壤顆粒的速度　119　
8.4.4　月壤顆粒的溫度　120
8.4.5　羽流場邊界的月壤顆粒流量　121　
8.4.6　月壤顆粒的運動軌跡　122　
8.5　與其他雙向耦合方法的對比分析　123　
8.6　本章小結　124　
參考文獻　125　
第9章　與阿波羅登月實測數(shù)據的對比驗證　127　
9.1　阿波羅登月著陸過程中羽流侵蝕月壤顆粒的實測結果　127　
9.2　阿波羅登月著陸過程的計算結果與實測數(shù)據對比驗證　129　
9.2.1　阿波羅登月著陸過程的計算　129　
9.2.2　阿波羅實測數(shù)據與本書結果對比驗證　133　
9.3　本章小結　134　
參考文獻　134　
第10章　總結與展望　136　
10.1　總結　136　
10.2　展望　138　
附表　140　
后記　143