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利用物面网格和流场网格耦合处理的方法，编制了三维再入飞行器稀薄高超声速绕流流场通用的DSMC计算程序，发展了一种高效、小存贮自适应多级直角网格技术，计算了圆球自由分子绕流和稀薄过渡区球双锥体绕流流场结构特征和气动力热特性，并将圆球自由分子绕流的计算结果、理论解以及超热力学解进行了了比较，利用直角网格自适应技术模拟了头双锥外形再入飞行器流场结构和气动力系数，验证了流场网格和物面网格处理方案和计算程序的可靠性。