气动物理学是一个多学科交叉的空气动力学学科分支。本书首先论述“气动物理学”概念、学科特点和理论基础,并从工程应用背景提炼出当今气动物理学的三个主要研究课题:气动—电磁学、气动—光谱学和气动—光学。然后,从学科交叉点切入,分析每一课题相关物理现象,探讨引起飞行器周围气体物理性质变化的机理,引出物理模型,给出数学求解方法和相应的地面试验技术,并以实际工程技术问题为例,提出解决实际问题的技术途径。本书主要
供气动物理研究人员和有关专业工程设计人员阅读,也可供有关专业研究生学习参考。Aero-Physics is a multi-discipline intersection branch of aerodynamics.The scientific concept,discipline characteristics and theoretical foundation of Aero-Physics were firstly discussed in this book.Based on engineering background three main Aero-Physical research topics were presented:Aero-Electromagnetics,Aero-Spectroscopy and Aero-Optics.Then,through analyzing the related physical phenomena,exploring the mechanism of gas physical property variance,the physical model was given with mathematical and experimental methods for every topic.Finnally,the technical approaches to solving specific engineering problems were also discussed.The book is mainly for scientists and engineers engaged in Aero-Physical research and related work.It is also a reference reading for graduate students interested in Aero-Physics.
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第1章 绪论131.1 气动物理学概念13
1.2 气动物理学主要研究课题16
1.3 气动物理学理论基础19
1.4 气动物理学研究方法21
1.5 关于本书22
第2章 高超声速流场和飞行器表面热响应252.1 概述25
2.2 再入流场中的流动和化学物理现象26
2.3 再入流场中的化学反应33
2.4 高超声速流场的数值模拟42
2.5 飞行器表面热响应46
2.6 羽流流场51
参考文献55
第3章 气动—电磁学563.1 概述56
3.2 气动—电磁学问题57
3.3 高超声速流场中等离子体产生机理63
3.4 高超声速等离子体流场67
3.5 等离子体的电磁特性参数75
3.6 电磁波传播的基本方程78
3.7 气动—电磁波传输效应81
3.8 高超声速飞行器的雷达散射特性87
3.9 解决通信中断的技术途径94
参考文献97
第4章 气动—光谱学994.1 概述99
4.2 气动—光谱学问题100
4.3 高超声速飞行目标光辐射机理104
4.4 高超声速热/化学非平衡流场110
4.5 光辐射传移113
4.6 高温气体光辐射强度117
4.7 再入目标光辐射特性计算124
参考文献130
第5章 气动—光学1325.1 概述132
5.2 气动—光学问题133
5.3 气动光学效应137
5.4 光在流场中的传播140
5.5 统计气动光学效应143
5.6 湍流边界层统计光学效应147
5.7 动态气动光学效应155
5.8 气动光学效应的控制和补偿164
参考文献165
第6章 气动物理试验技术1686.1 概述168
6.2 风洞试验的模拟169
6.3 流动等离子体静电探针诊断技术180
6.4 等离子体微波诊断技术186
6.5 光辐射测量技术192
6.6 常用气动物理试验设备和试验案例195
参考文献208