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高超声速再入体气动热数值模拟研究的开题报告开题报告题目：高超声速再入体气动热数值模拟研究一、选题背景高超声速再入体是一种飞行器，其速度超过声速的5倍，同时在大气层内进入，所以还要面对大气层的阻力和气动热问题。气动热是因为飞行器在高速飞行时，由于空气的压缩而产生的热，热量会对飞行器热力、稳定性和结构安全等产生影响。由于高超声速再入体气动热具有极高的温度、压力、速度和流变特性，这些参数之间的相互作用使得气动热问题非常复杂。传统的试验手段难以满足对高超声速再入体的气动热行为进行研究的需求。因此，数值模拟成为了研究高超声速再入体气动热问题的主要手段。二、研究目的和意义本文研究的目的是通过数值模拟的方式，深入分析高超声速再入体在大气层内飞行时产生的气动热问题。具体来说，需要解决以下问题：1.高超声速再入体进入大气层后产生的气动热现象如何影响飞行器的热力、稳定性和结构安全等问题？2.高超声速再入体不同速度和进入角度下的气动热特性有何不同？3.针对高超声速再入体气动热问题所提出的数值模拟方法和技术是否可行？通过研究以上问题，可以深入了解高超声速再入体的气动热问题，为在研制高超声速再入体时优化其热力、稳定性和结构安全等方面提供参考意见。三、研究方法本文采用CFD软件（如ANSYSFluent）进行数值模拟，通过数值模拟的方法计算高超声速再入体进入大气层后产生的气动热现象，包括压力、温度、速度、能量和化学反应等参数的演化规律。同时，通过改变高超声速再入体飞行时的速度、进入角度和形状等参数，探究气动热特性的变化规律。四、论文结构本文共分为5个部分：第一部分：绪论。介绍本研究的背景和目的，阐明高超声速再入体气动热数值模拟的意义和价值。第二部分：高超声速再入体气动热的基本概念和数学模型。阐述高超声速再入体进入大气层后产生的气动热现象的基本概念、数学模型和数值计算方法。第三部分：高超声速再入体气动热数值模拟结果分析。通过数值模拟的方法，分析高超声速再入体在不同速度、进入角度和形状下的气动热特性的变化规律。第四部分：高超声速再入体气动热数值模拟方法的改进与验证。提出针对高超声速再入体气动热问题的数值模拟方法和技术，并且通过实验结果验证其可行性。第五部分：结论。从研究问题、方法和结果等方面，对高超声速再入体气动热数值模拟研究进行总结和归纳。五、研究进度安排1.2022年1月–2月：进行文献阅读和初步调研，了解高超声速再入体气动热数值模拟研究的最新进展和研究现状。2.2022年3月–4月：完成研究方法、数学模型和计算流程等方面的设计和构建，同时在ANSYSFluent中进行仿真计算，获得初步模拟结果。3.2022年5月–6月：对模拟结果进行分析和比较，发掘规律和规律性，并对模拟方法进行改进和完善。4.2022年7月–8月：进行实验验证，对模拟结果进行验证和修正。同时继续改进和完善研究方法和技术。5.2022年9月–10月：对研究结果进行总结和归纳，撰写论文第一版草稿

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