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Computation of Hypersonic Flows Using the Direct Simulation Monte Carlo Method

机译：直接模拟蒙特卡罗方法计算超音速流

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The direct simulation MonteCarlo method has evolved over 50years into a powerful numerical technique for the computation of complex, nonequilibrium gas flows. In this context, "nonequilibrium" means that the velocity distribution function is not in an equilibrium form due to a low number of intermolecular collisions within a fluid element. In hypersonic flow, nonequilibrium conditions occur at high altitude and in regions of flowfields with small length scales. In this paper, the theoretical basis of the direct simulation MonteCarlo technique is discussed. In addition, the methods used in direct simulation MonteCarlo are described for simulation of high-temperature, real gas effects and gas-surface interactions. Several examples of the application of direct simulation MonteCarlo to flows around blunt hypersonic vehicles are presented to illustrate current capabilities. Areas are highlighted where further research on the direct simulation MonteCarlo technique is required.
机译：直接模拟蒙特卡洛方法已经发展了50多年，已发展成为一种强大的数值技术，用于计算复杂的非平衡气流。在本文中，“非平衡”是指由于流体元件内的分子间碰撞次数少，速度分布函数不处于平衡形式。在高超音速流中，非平衡条件发生在高海拔和长度尺度较小的流场区域中。本文讨论了直接模拟蒙特卡洛技术的理论基础。此外，还介绍了直接模拟MonteCarlo中使用的方法，用于模拟高温，实际气体效应和气-面相互作用。给出了将直接模拟MonteCarlo应用于钝化超音速飞行器周围的流动的几个示例，以说明当前的功能。突出显示了需要对直接模拟MonteCarlo技术进行进一步研究的领域。

著录项

  • 来源
    《Journal of Spacecraft and Rockets》 |2015年第1期|38-53|共16页
  • 作者

    Boyd Iain D.;

  • 作者单位

    Univ Michigan, Dept Aerosp Engn, Ann Arbor, MI 48109 USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
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