题目：高超声速飞行器稀薄气体效应的数值模拟

飞行器在再入过程中要经历70～130Km的过程，此阶段的特点是高速、高温和低密度，所以有两个方面的效应是必须要考虑的，即高温效应和稀薄效应。在这个阶段，基于连续介质的控制方程近似成立，但物面处的边界条件必须进行修正。本论文的目的在于研究稀薄效应和高温效应对流场以及其它流场参数的影响。本文首先假设气体为完全气体，在引入速度滑移和温度跳跃边界条件的基础上，研究了不同网格尺度、不同边界条件（滑移、无滑移）、不同Kn数和不同壁面协调系数对流场结构，壁面处温度、速度以及热流等参数的影响，得到了一些有意义的结论。接着本文考虑了气体的高温效应，建立了5组分17化学反应的化学非平衡模型，针对球头和双椭球外形进行了数值模拟，研究了不同Ma数下流场的结构及流场参数的变化，并讨论了气体模型对气动力、气动热的影响。