【摘 要】
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为了研究气体分子转动非平衡效应对稀薄过渡流区气体流动的影响，本文在研究基于Boltzmann模型方程求解稀薄流到连续流跨流域气体流动问题统一算法原理与计算规则基础上，从计及转动自由度松弛变化特性的Rykov模型出发，通过采用转动惯量描述气体分子自旋运动，研究考虑转动非平衡效应的Boltzmann模型方程数值求解方法。通过数值计算考虑转动非平衡影响的双原子气体一维、二维Boltzmann猢模型方程，
【机 构】
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中国空气动力研究与发展中心超高速所,绵阳 621000 国家计算流体力学实验室,北京100191
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为了研究气体分子转动非平衡效应对稀薄过渡流区气体流动的影响，本文在研究基于Boltzmann模型方程求解稀薄流到连续流跨流域气体流动问题统一算法原理与计算规则基础上，从计及转动自由度松弛变化特性的Rykov模型出发，通过采用转动惯量描述气体分子自旋运动，研究考虑转动非平衡效应的Boltzmann模型方程数值求解方法。通过数值计算考虑转动非平衡影响的双原子气体一维、二维Boltzmann猢模型方程，得到了高、低不同马赫数氮气激波结构和二维Ramm制动器外形从自由分子流到连续流跨流域绕流流场特征，分析验证了考虑转动非平衡影响的Boltzmann模型方程统一算法在求解一维／二维气体流动问题方面的可靠性与对转动自由度、物面气动特性数值模拟的适应性，揭示了高超声速氮气激波结构非平衡流动现象与二维制动器再入过程跨流域绕流变化规律。
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