超燃冲压发动机 过程和特性PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

超燃冲压发动机 过程和特性PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一章 引言1

1.1 冲压发动机和超声速燃烧冲压发动机（Scramjet）循环1

1.2 历史回顾3

1.3 小结10

参考文献11

第二章 理论背景13

2.1 可压缩流的场方程和本构关系式13

2.1.1 流体运动的场方程13

2.1.1.1 质量守恒方程13

2.1.1.2 动量守恒方程14

2.1.1.3 能量守恒方程14

2.1.1.4 组分守恒方程14

2.1.2 本构方程15

2.1.2.1 状态方程15

2.1.2.2 热传导的傅里叶定律15

2.1.2.3 剪切应力张量15

2.2 一维定常流动和兰金－雨贡纽（Rankine-Hugoniot）关系式16

2.2.1 一维定常流动16

2.2.2 兰金－雨贡纽关系式17

2.2.3 等截面管中的滞止条件和热壅塞19

2.3 化学反应与化学平衡20

2.3.1 热力学关系与吉布斯函数20

2.3.2 化学平衡21

2.3.3 质量作用定律和反应速率常数22

2.3.4 空气平衡组分23

2.4 关于非平衡的考虑25

参考文献26

第三章 高温气体动力学和高超声速的影响28

3.1 引言28

3.2 真实气体的状态方程28

3.3 动力学理论基础29

3.3.1 压力、能量和状态方程29

3.3.2 平均自由程31

3.3.3 Maxwellian分布——速度分布函数32

3.3.4 输运系数34

3.4 统计热力学基础35

3.4.1 气体的微观描述36

3.4.1.1 能量的模态36

3.4.1.2 量子能级和简并37

3.4.1.3 微观状态枚举和宏观状态38

3.4.2 给定宏观态中的微观态数目的确定39

3.4.3 最可几状态39

3.4.4 玻耳兹曼分布函数40

3.4.5 以配分函数表述的热力学特性40

3.4.6 配分函数的评估41

3.4.7 热力学特性的确定43

3.5 高超声速流动44

参考文献45

第四章 循环分析和能量管理47

4.1 引言47

4.2 理想的超燃冲压发动机循环48

4.3 弹道和载荷51

4.4 性能分析52

4.5 组合循环53

4.5.1 涡轮基组合循环（TBCC）54

4.5.2 火箭基组合循环（RBCC）56

4.5.2.1 RBCC系统的工作模式56

4.5.2.2 组合循环推进的技术问题58

4.5.2.3 RBCC各种工作模式特有的技术问题59

参考文献61

第五章 进气道和尾喷管66

5.1 进气道66

5.1.1 引言66

5.1.2 压缩效率和能量平衡68

5.1.2.1 总压恢复和动能效率68

5.1.2.2 压力系数Kwp70

5.1.2.3 进气道性能——压缩和收缩比的影响71

5.1.3 流动相互作用和进气道设计考虑74

5.1.3.1 进气道起动74

5.1.3.2 黏性作用75

5.1.3.3 激波边界层相互干扰76

5.1.4 进气道流动控制的新概念79

5.1.4.1 吸入气体的能量分配79

5.1.4.2 通过磁场使流动减速80

5.1.4.3 使用燃料喷射的流动控制85

5.1.5 小结90

5.2 尾喷管91

参考文献92

第六章 超声速燃烧过程96

6.1 引言96

6.2 时间尺度96

6.3 燃料—空气掺混98

6.3.1 平行的无约束的可压缩流动99

6.3.1.1 对流马赫数的定义100

6.3.1.2 二维剪切层的发展和速度、密度之间的依赖关系101

6.3.1.3 可压缩性对剪切层发展的影响102

6.3.1.4 热释放对剪切层的影响103

6.3.1.5 剪切层中的掺混103

6.3.2 倾斜或横向流动掺混104

6.3.3 掺混度和掺混效率111

6.3.4 掺混增强113

6.4 化学动力学——反应机理117

6.4.1 氢气—空气反应机理118

6.4.2 碳氢燃料反应机理123

6.4.3 小结127

6.5 火焰稳定性127

6.5.1 回流区流场128

6.5.2 回流区温度130

6.5.3 局部当量比分析132

6.5.4 回流区成分分析132

6.5.5 稳定性参数公式133

6.5.6 小结135

6.6 燃烧室设计和热释放效率136

6.6.1 隔离段137

6.6.2 燃烧室设计和性能139

6.6.2.1 一般燃烧室设计参数139

6.6.2.2 压力上升和燃烧效率141

6.7 缩放因子147

6.8 燃料管理149

6.8.1 燃料作为飞行器和发动机部件的冷却剂149

6.8.2 热裂解与催化裂解152

6.8.3 燃料管理153

参考文献154

第七章 试验方法及风洞162

7.1 引言162

7.2 高超声速飞行范围162

7.3 暂冲式风洞163

7.3.1 燃烧加热风洞164

7.3.2 电加热风洞165

7.3.3 电弧加热风洞166

7.4 短时间运行的脉冲式风洞168

7.4.1 激波风洞168

7.4.2 自由活塞式激波风洞169

7.4.3 膨胀管风洞170

7.5 小结171

参考文献171

第八章 计算流体动力学方法和求解高速反应流173

8.1 引言173

8.2 守恒方程和方程捕捉到的流动物理现象173

8.2.1 流场和本构方程173

8.2.2 组分与热量的分子输运174

8.3 湍流反应流——长度尺度176

8.4 湍流化学反应流的计算方法178

8.4.1 直接数值模拟178

8.4.2 雷诺平均的N-S方程179

8.4.3 湍流模型181

8.4.4 大涡模拟（LES）181

8.5 超燃冲压发动机流场计算结果182

8.5.1 稳定冷态流动182

8.5.2 化学反应流183

8.6 小结188

参考文献188