乙烯裂解炉内传递和反应过程综合数值模拟研究 Ⅲ.炉膛内燃烧和传热过程的数值模拟 被引量：19

1

作者 蓝兴英 高金森 徐春明 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期46-51,共6页

在乙烯裂解炉综合模拟研究中,准确地描述炉膛内燃料燃烧和辐射传热过程极其重要。笔者采用乙烯裂解炉传递反应过程综合数学模型中的炉膛数学模型,对工业裂解炉炉膛中的流动、燃烧和传热过程进行了系统的数值模拟,得到了流场、浓度场和... 在乙烯裂解炉综合模拟研究中,准确地描述炉膛内燃料燃烧和辐射传热过程极其重要。笔者采用乙烯裂解炉传递反应过程综合数学模型中的炉膛数学模型,对工业裂解炉炉膛中的流动、燃烧和传热过程进行了系统的数值模拟,得到了流场、浓度场和温度场等详细信息,揭示了炉膛内流动、燃烧和传热过程的基本特点。模拟结果表明,炉膛中存在着流动、燃烧反应与传热的不均匀分布,是造成反应管管壁热通量的非均匀分布的原因。 展开更多

关键词 乙烯 裂解炉 数值模拟 流动 燃烧 辐射传热 热通量

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管内耦合换热的辐射热流特征及抽样模式比较 被引量：13

2

作者 夏新林 任德鹏 +1 位作者 董士奎 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期287-289,共3页

通过数值模拟,研究了圆管层流入口段辐射与对流祸合换热中的辐射热流分布特征,提出并比较了采用蒙特卡罗法计算辐射换热的两种抽样模式。结果表明,在圆管入口段的耦合换热中,同一截面的径向辐射热流密度与轴向辐射热流密度数量级相当,... 通过数值模拟,研究了圆管层流入口段辐射与对流祸合换热中的辐射热流分布特征,提出并比较了采用蒙特卡罗法计算辐射换热的两种抽样模式。结果表明,在圆管入口段的耦合换热中,同一截面的径向辐射热流密度与轴向辐射热流密度数量级相当,世分布形态差别很大。用蒙特卡罗方法计算辐射换热时,采取等权能束的抽样模式,可消除因抽样能束的能量不同而造成的计算误差、降低计算量、提高计算精度。 展开更多

关键词 耦合换热 辐射热流 蒙特卡罗法 随机抽样 数值模拟

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混合模拟方法分析三维封闭腔内辐射换热 被引量：5

3

作者 邢华伟 郑蕾 +1 位作者 郑楚光 郑瑛 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期746-749,共4页

１引言工程上对炉内三维辐射换热的计算已越来越重视，较为精确的计算方法是Ｈｏｔｔｅｌ的区域法［１，２］和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法［３］，但两者都有一定的局限性而得不到广泛应用，原因如下：对区域法，由于计算区域间直接辐射... １引言工程上对炉内三维辐射换热的计算已越来越重视，较为精确的计算方法是Ｈｏｔｔｅｌ的区域法［１，２］和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法［３］，但两者都有一定的局限性而得不到广泛应用，原因如下：对区域法，由于计算区域间直接辐射交换面积时需求解多重积分，在计算时... 展开更多

关键词 辐射特性 辐射热流 散射率 三维 混合模拟

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半透明平板边界入射辐射热流密度的反问题 被引量：7

4

作者 刘林华 谈和平 余其铮 《计算物理》 CSCD 北大核心 1999年第3期235-252,共18页

对一维半透明平板内辐射、导热及边界对流耦合换热过程进行了研究。提出了一种由一侧边界出射辐射强度反演另一侧边界入射辐射热流密度的方法。通过对各向异性散射、吸收系数、散射系数、边界外侧来流温度、对流换热系数、半透明平板的... 对一维半透明平板内辐射、导热及边界对流耦合换热过程进行了研究。提出了一种由一侧边界出射辐射强度反演另一侧边界入射辐射热流密度的方法。通过对各向异性散射、吸收系数、散射系数、边界外侧来流温度、对流换热系数、半透明平板的导热系数和平板厚度等参数对反演精度影响的分析表明，方法是可行的。 展开更多

关键词 辐射反问题 辐射热流密度 半透明平板

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处理辐射传热的一个热流数学模型 被引量：8

5

作者 李保卫 贺友多 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第3期9-15,共7页

本文从辐射与传输的最基本原理出发,引进等价热流、正向投射热流,反向投射热流、正向赝投射热流及反向赝投射热流概念,定义出一个具有统计意义的比热流参数,建立了一般情况下的热流微分方程,并在几种特殊入射强度分布的情况下用Monte-Ca... 本文从辐射与传输的最基本原理出发,引进等价热流、正向投射热流,反向投射热流、正向赝投射热流及反向赝投射热流概念,定义出一个具有统计意义的比热流参数,建立了一般情况下的热流微分方程,并在几种特殊入射强度分布的情况下用Monte-Carlo方法求解出比热流参数的具体值。对于工程上的实际问题,在简化条件下给出了计算比热流参数的具体公式,同时给出常用情况下的边界条件,构成了完备的数学模型。该模型与文献[2]中的模型有所不同,能较好地说明文献[2]方程计算结果偏小的问题。 展开更多

关键词 辐射传热 热流 数学模型

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辐射加热对返回舱气动热环境影响的数值研究 被引量：7

6

作者 高铁锁 江涛 +2 位作者 丁明松 董维中 桂业伟 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期36-41,共6页

基于高超声速再入飞行器气动热环境预测分析的需要,建立了高温非平衡气体辐射加热对飞行器热环境影响的计算分析手段。采用数值求解化学非平衡N-S方程的方法,对返回舱绕流流场进行模拟,获得高温空气组分质量分数和温度等流场参数分布。... 基于高超声速再入飞行器气动热环境预测分析的需要,建立了高温非平衡气体辐射加热对飞行器热环境影响的计算分析手段。采用数值求解化学非平衡N-S方程的方法,对返回舱绕流流场进行模拟,获得高温空气组分质量分数和温度等流场参数分布。基于辐射传输方程,考虑高温气体组分的主要辐射机制,计算分析高温流场气体辐射加热对返回舱热环境的影响。分析表明,在同一飞行弹道条件下,返回舱大底半径尺寸对气动加热的影响较大,在再入热环境严酷区,辐射加热对物面总热流的贡献达30!;产生辐射加热效应的主要机制是高温流场中O和N原子产生连续谱和线状谱以及N2的第一正带系;物面催化效应对辐射加热影响不大。 展开更多

关键词 返回舱 高温气体 辐射加热 对流传热 化学组分 数值方法

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高温状态下温度场的计算

7

作者 张胤 贺友多 李保卫 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 1996年第4期372-376,共5页

本文将湍流流场计算的ＳＩＭＰＬＥ算法与辐射传热的热流法计算结合在一起，联立求解了高温状态下炉内的流动及温度分布情况，得到了气体流动的速度场以及由传导、对流和辐射共同作用的温度场分布情况。通过计算比较，从定量的角度验证... 本文将湍流流场计算的ＳＩＭＰＬＥ算法与辐射传热的热流法计算结合在一起，联立求解了高温状态下炉内的流动及温度分布情况，得到了气体流动的速度场以及由传导、对流和辐射共同作用的温度场分布情况。通过计算比较，从定量的角度验证了高温状态下辐射传热的主导作用。 展开更多

关键词 流场 温度场 辐射传热 热流法 传热

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汽车发动机舱火灾全尺寸试验与FDS模拟研究 被引量：7

8

作者 唐小荣 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2016年第8期1065-1069,共5页

针对某型小汽车发动机舱开展全尺寸火蔓延试验与FDS数值模拟研究。研究分为两个工况,分别模拟电路火灾和油路火灾,重点关注了发动机舱不同起火部位下,舱内各点的温度分布及随时间的变化规律,不同部位的辐射热通量,发动机舱热释放速率以... 针对某型小汽车发动机舱开展全尺寸火蔓延试验与FDS数值模拟研究。研究分为两个工况,分别模拟电路火灾和油路火灾,重点关注了发动机舱不同起火部位下,舱内各点的温度分布及随时间的变化规律,不同部位的辐射热通量,发动机舱热释放速率以及CO体积分数分布等反映发动机舱火灾燃烧特性的参数。结果表明:两种方法所得数据均合理有效;该型车油路火灾要比电路火灾更加剧烈。 展开更多

关键词 汽车火灾 全尺寸火灾试验 数值模拟 温度 辐射热通量 热释放速率

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超燃发动机燃烧室壁面辐射热流的预测分析 被引量：5

9

作者 艾青 夏新林 郭亮 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第z2期112-114,共3页

采用蒙特卡罗法结合Edwards指数宽谱带模型模拟计算了超燃发动机燃烧室内的辐射换热.燃烧产物由二氧化碳、水蒸汽与其它非辐射性气体组成。计算中,考虑了压力、温度、组份含量对辐射性气体光谱吸收系数的影响.通过计算,获得了燃烧室壁... 采用蒙特卡罗法结合Edwards指数宽谱带模型模拟计算了超燃发动机燃烧室内的辐射换热.燃烧产物由二氧化碳、水蒸汽与其它非辐射性气体组成。计算中,考虑了压力、温度、组份含量对辐射性气体光谱吸收系数的影响.通过计算,获得了燃烧室壁面的辐射热流分布.研究结果表明,燃烧室内高温高压燃气的热辐射作用很强,壁面辐射热流可达到2.2×10~5W/m^2. 展开更多

关键词 超燃发动机 燃烧室 辐射热流 蒙特卡罗

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严寒地区被动房辐射楼板换热性能实验研究 被引量：5

10

作者 吉玉辰 王昭俊 苏小文 《煤气与热力》 2019年第8期16-22,J0042,共8页

对哈尔滨地区某被动房样板间楼板的换热性能进行实验研究。该被动房为顶棚辐射供暖,测试了供回水温度、围护结构内表面温度及空气温度,计算得到了顶棚和地面的辐射换热系数和表面传热系数、辐射热流密度和对流热流密度以及总热流密度。... 对哈尔滨地区某被动房样板间楼板的换热性能进行实验研究。该被动房为顶棚辐射供暖,测试了供回水温度、围护结构内表面温度及空气温度,计算得到了顶棚和地面的辐射换热系数和表面传热系数、辐射热流密度和对流热流密度以及总热流密度。实验样板间位于第3层,仅南墙为外墙,室外空气温度在-8.9^-2.1℃范围,供水温度在30.0~31.6℃范围。实验结果表明,当室外温度为-2.1℃,邻户正常供暖,但该样板间未供暖时,其室内空气温度也能达到21℃左右。供暖开启后,供水温度在30.0~31.6℃范围内每上升1℃,室内空气温度上升1.3℃。辐射换热占比约为91.5%。在顶棚辐射换热量计算中,可以根据辐射热流密度估计总热流密度。辐射换热系数和表面传热系数随供水温度的升高而升高,且辐射换热系数比表面传热系数高一个数量级。顶棚辐射供暖中,总热流密度随顶棚表面温度(或供水温度)的升高而升高。总热流密度和顶棚表面温度之间存在很强的线性关系。文末附有严寒地区被动房的应用实例视频,可扫二维码观看。 展开更多

关键词 顶棚辐射供暖 对流换热 辐射换热 热流密度 楼板动态传热性能 被动房

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使用放热率计算总体辐射热流量的研究 被引量：3

11

作者 张镇顺 梁振华 梁天培 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期285-295,共11页

本文发展了一个预测直喷式柴油机缸内总体辐射热流量的模型。该模型利用单区放热率所得资料，配合适当的碳粒形成和氧化的子模型，以计算辐射温度，燃烧区温度，碳粒浓度，碳粒发射率和总体辐射热流量等。计算结果与已发表的实验数据吻合。

关键词 柴油机 辐射热流量 放热率

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二氧化碳气体辐射特性宽带k分布模型 被引量：2

12

作者 尹雪梅 刘林华 李炳熙 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期413-416,共4页

建立了一种新的宽带k分布模型,从高温气体数据库HITEMP得到二氧化碳气体光谱辐射特性参数,用关联式拟合了其主要谱带的吸收系数。用该模型计算了二氧化碳的辐射热流,与逐线计算、统计窄带模型、窄带k分布模型和全光谱k分布模型作了比较... 建立了一种新的宽带k分布模型,从高温气体数据库HITEMP得到二氧化碳气体光谱辐射特性参数,用关联式拟合了其主要谱带的吸收系数。用该模型计算了二氧化碳的辐射热流,与逐线计算、统计窄带模型、窄带k分布模型和全光谱k分布模型作了比较,结果表明:对等温气体,提出的宽带k分布模型和逐线计算结果吻合很好,比全光谱k分布模型更准确。如果积分格式选取合适,宽带k分布模型比统计窄带模型精度高,和窄带k分布模型的精度相当。对灰壁面平板间的非等温气体,宽带k分布模型和逐线计算结果相比误差在10%左右,大大提高了气体辐射特性的计算精度和计算速度。 展开更多

关键词 二氧化碳 宽带K分布模型 辐射热流

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典型聚合物材料平行双板水平火蔓延规律研究 被引量：2

13

作者 付艳晴 赵坤 +4 位作者 胡悦 王宣强 孙蕾 杨立中 曹备 《火灾科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期197-204,共8页

为了研究固体可燃物多火焰火蔓延规律及传热控制机理,开展了竖向水平排列的PMMA单一平板和平行双板火蔓延规律研究。基于水平火蔓延实验台,考虑平板尺寸、平行双板的竖直间距两个主要因素,分析此类条件下的火蔓延速度、火焰高度和火焰... 为了研究固体可燃物多火焰火蔓延规律及传热控制机理,开展了竖向水平排列的PMMA单一平板和平行双板火蔓延规律研究。基于水平火蔓延实验台,考虑平板尺寸、平行双板的竖直间距两个主要因素,分析此类条件下的火蔓延速度、火焰高度和火焰宽度等参数。实验研究发现,PMMA板水平火蔓延过程中,热解前锋呈V型,预热区长度随平板间距的增大先增大后减小。平行双板工况下,在研究考虑的间距范围内火焰始终保持合并,火蔓延速度、火焰高度及宽度明显大于单一平板,且均随间距的增加先增大后减小,三者峰值出现的位置与样件尺寸有关。上层PMMA板上下表面的辐射热流随间距的变化规律与火蔓延速度变化规律一致,因此推断辐射作用在平行双板水平火蔓延中起到主导作用。 展开更多

关键词 水平火蔓延 PMMA 火蔓延速度 平行双板 辐射热流

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建筑外表面热流及换热系数现场测试 被引量：2

14

作者 朱新荣 邱杨 +2 位作者 杨雯 杨轩 刘加平 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2020年第7期83-87,150,共6页

建筑表面换热系数是建筑热工与节能及能耗模拟的重要参数。为考察实际建筑表面的热流与换热系数动态变化,提高建筑能耗模拟的准确性,为设计标准提供基础参数数据,采用直接热平衡法,对西安某办公建筑外墙进行现场测试,得到外墙的对流、... 建筑表面换热系数是建筑热工与节能及能耗模拟的重要参数。为考察实际建筑表面的热流与换热系数动态变化,提高建筑能耗模拟的准确性,为设计标准提供基础参数数据,采用直接热平衡法,对西安某办公建筑外墙进行现场测试,得到外墙的对流、辐射及总换热热流,并在此基础上获得了表面的对流、辐射和总换热系数。结果表明:测试期间外墙表面辐射换热系数与对流换热系数分别在159~2918 W/(m^2·K)和014~756 W/(m^2·K)之间变化;外墙辐射热流在白天占总热流比例约为85%,夜间约为50%;对低风速的自然风,建议采用最大频率的对流换热系数数值作为设计计算取值。 展开更多

关键词 换热系数 对流 辐射 热流密度 现场测试

原文传递

基于蒙特卡罗法的辐射热防护测试仪的数值分析 被引量：2

15

作者 万贤福 汪军 黄伟 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期63-66,78,共5页

为了探讨辐射热防护测试(RPP)仪在试样表面产生的辐射热通量分布,采用蒙特卡罗法对RPP建立了数值模型,并进行了实验验证.计算结果与实验结果十分吻合,证明了模型的合理性与正确性.计算结果显示,在试样的入射表面,辐射热通量呈椭圆形分布... 为了探讨辐射热防护测试(RPP)仪在试样表面产生的辐射热通量分布,采用蒙特卡罗法对RPP建立了数值模型,并进行了实验验证.计算结果与实验结果十分吻合,证明了模型的合理性与正确性.计算结果显示,在试样的入射表面,辐射热通量呈椭圆形分布,能量集中在内部区域,在中心区域的辐射热通量分布相对均匀,两侧边缘的辐射热通量相对较低.研究结果为进一步研究RPP测试试样的防护效果提供了理论依据. 展开更多

关键词 辐射热传递 辐射热防护 辐射热通量 蒙特卡罗法

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处理辐射传热的一个新热流数学模型 被引量：1

16

作者 张胤 李保卫 贺友多 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 1996年第1期78-82,共5页

本文从处理辐射传热的基本理论出发，给出了一个包含与辐射发射随机方向性有关的比热流参数的新热流模型。该模型克服了原热流模型在理论简化上的缺陷，能够更好地反映炉内的实际情况。同时给出了用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法求解比热... 本文从处理辐射传热的基本理论出发，给出了一个包含与辐射发射随机方向性有关的比热流参数的新热流模型。该模型克服了原热流模型在理论简化上的缺陷，能够更好地反映炉内的实际情况。同时给出了用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法求解比热流参数的计算程序。最后用该模型求解了实验室用马弗炉内的温度分布，同时用原热流法对该高温炉的温度分布进行了计算，与实验结果相比较，新热流方程明显优于原热流方程。 展开更多

关键词 辐射传热 热流法 比热流参数 数学模型

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热管式热流计的开发研制 被引量：1

17

作者 刘效洲 余战英 +1 位作者 惠世恩 徐通模 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期1335-1337,共3页

通过对传统热流计缺点的分析 ,研究了新型热管式热流计的结构尺寸和设计准则 ,并通过现场测试证实了此种热流计的应用可行性。图 2参

关键词 锅炉 辐射热流 测量 热管式热流计

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基于混合有限体积/有限元法的喷管辐射传递求解研究 被引量：1

18

作者 金伟 吕相银 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期124-129,共6页

针对三维不规则非灰吸收介质的辐射传递问题,提出用混合有限体积/有限元法对其求解。在直角坐标系下,详细推导了混合有限体积/有限元法的计算过程;并结合向量和矩阵运算的相关理论,给出一种能够耦合边界条件的有限元方程的总体合成方法... 针对三维不规则非灰吸收介质的辐射传递问题,提出用混合有限体积/有限元法对其求解。在直角坐标系下,详细推导了混合有限体积/有限元法的计算过程;并结合向量和矩阵运算的相关理论,给出一种能够耦合边界条件的有限元方程的总体合成方法。以姿控推进器喷管扩张段和其内部的吸收介质之间的辐射传递为求解对象,采用该方法得到喷口的光谱辐射亮度和3～5μm波段辐射热流密度。把该结果和有限体积法的计算结果相互比较,发现:当空间离散数值或立体角离散数值越大时,两种方法得到的相同点源处的光谱方向辐射亮度越接近。此结果表明混合有限体积/有限元法能够较准确地求解三维不规则非灰吸收介质的辐射传递。 展开更多

关键词 辐射传递 混合有限体积/有限元法 喷管 辐射亮度 热流密度

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一种辐射传热混合模拟方法

19

作者 赵增武 李保卫 +2 位作者 武文斐 李义科 苍大强 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期423-426,共4页

采用Monte-Carlo法与热流法相结合的一种混合模拟方法进行三维封闭空腔内参与性介质的辐射传热计算,分析了炉膛内比热流参数的分布规律,并将计算温度场与区域法、热流法计算结果进行了比较.分析表明,该混合模拟方法计算结果合理,精度好... 采用Monte-Carlo法与热流法相结合的一种混合模拟方法进行三维封闭空腔内参与性介质的辐射传热计算,分析了炉膛内比热流参数的分布规律,并将计算温度场与区域法、热流法计算结果进行了比较.分析表明,该混合模拟方法计算结果合理,精度好,效率高,是一种很有工程应用价值的炉内辐射传热计算方法. 展开更多

关键词 辐射传热 数值模拟 MONTE-CARLO法 热流法

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壁面辐射平衡DSMC方法及其在双锥构型中应用 被引量：1

20

作者 金浩 方明 +2 位作者 李埌全 刘沙 钟诚文 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期75-81,共7页

临近空间高超声速飞行器在高空长时间飞行,受气流加热影响,飞行器表面温度显著升高,依赖地面试验和传统DSMC仿真预测的热流值明显高于飞行观测值,导致飞行器防热系统的保守设计。本文发展了一种基于壁面辐射平衡的DSMC边界模型,通过热... 临近空间高超声速飞行器在高空长时间飞行,受气流加热影响,飞行器表面温度显著升高,依赖地面试验和传统DSMC仿真预测的热流值明显高于飞行观测值,导致飞行器防热系统的保守设计。本文发展了一种基于壁面辐射平衡的DSMC边界模型,通过热流值反算辐射平衡壁面温度,并以此温度作为下一个时间步DSMC计算的边界条件,迭代更新至给出壁面温度的收敛值。基于该温度边界条件,开发了适用于轴对称构型的DSMC求解器,并以钝锥构型对计算模型和求解器进行了验证。重点针对激波风洞试验条件下的双锥构型,开展数值模拟研究,结果表明:该构型恒温冷壁条件得到的壁面压力分布和热流与风洞试验结果吻合,两种温度条件下的压力峰值差异约为15.4%,但是整体气动力特性差异仅约为0.33%;相对于冷壁,辐射平衡计算得到的前缘处热流峰值降低约50%,再附点处的热流峰值降低约三分之二;两种条件相结合,可以给出壁面热流的预测范围。 展开更多

关键词 DSMC方法 辐射平衡壁面边界 壁面热流 双锥绕流 高超声速

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