爆震组合循环发动机研究导论

内容简介

爆震组合循环发动机是本世纪初提出的全新动力概念，预计应用于高超声速飞行器以及空天飞机。多模态爆震组合发动机包含四个运行模态：加装引射器的脉冲爆震火箭发动机（EAPDRE）模态、脉冲正爆震波发动机（PNDWE）模态、稳态斜爆震波发动机（ODWE）模态和纯脉冲爆震火箭发动机（PDRE）模态。由于爆震组合循环发动机有着明确的应用前景，但国外对其相关技术高度保密、对其只进行了粗线条的描述，推动爆震组合循环发动机必须建立在自力更生、大胆创新的基础上。《爆震组合循环发动机研究导论》力图对爆震组合循环发动机各模态的研究现状和发展趋势进行较全面的总结，系统地阐述了作者近五年来在国家自然科学基金、863计划和高校博士点基金资助下所取得的研究成果，着重介绍爆震组合循环发动机各模态的理论基础、性能分析方法、关键技术以及数值模拟。

目录

前言
主要符号表
第1章  绪论
  1.1 爆震推进应用的三种基本形式
    1.1.1 脉冲爆震发动机
    1.1.2 驻定爆震发动机
    1.1.3 旋转爆震发动机
  1.2 爆震组合循环发动机概念介绍
  1.3 本书主要内容介绍
第2章  发展高性能脉冲爆震火箭发动机的实验研究
  2.1 高频脉冲爆震火箭发动机的实验探索
    2.1.1 实现脉冲爆震火箭发动机高频运行的关键技术
    2.1.2 极限工作频率
    2.1.3 进一步提高频率的设计方案
  2.2 螺旋凹槽作为爆震增强装置
  2.3 基于主动冷却的燃油加温技术
    2.3.1 原理及技术简介
    2.3.2 实验装置及方法
    2.3.3 主动冷却技术对脉冲爆震火箭发动机性能的影响
    2.3.4 结论
  2.4 脉冲爆震火箭发动机性能调节规律研究
    2.4.1 瞬时推力测量
    2.4.2 脉动流量测量
    2.4.3 填充分数随工作频率的变化
    2.4.4 平均推力随工作频率的变化
    2.4.5 平均推力随填充分数的变化
    2.4.6 可爆混合物比冲随工作频率的变化
    2.4.7 可爆混合物比冲随填充分数的变化
  2.5 尾喷管构型的实验研究
    2.5.1 引言
    2.5.2 研究方法及实验装置
    2.5.3 实验结果及分析
    2.5.4 小结
  2.6 多分支管脉冲爆震火箭发动机的实验研究
    2.6.1 转折角度对于爆震波强度的影响
    2.6.2 分支管数目对于爆震波强度的影响
    2.6.3 各种构型的平均推力比较
  2.7 小结
第3章  脉冲爆震火箭发动机多循环工作过程数值仿真
  3.1 准一维模型和数值方法
    3.1.1 控制方程
    3.1.2 Strang算子分裂
    3.1.3 空间离散
    3.1.4 时间离散
    3.1.5 化学源项处理
  3.2 参数选择及程序验证
    3.2.1 参数选择
    3.2.2 一维爆震波
  3.3 物理模型和数值方法
  3.4 直爆震管流动特性和性能
    3.4.1 流动特性
    3.4.2 占空比的影响
  3.5 收敛扩张喷管对流动和性能的影响
    3.5.1 流动特性
    3.5.2 占空比的影响
  3.6 收敛喷管对流动和性能的影响
    3.6.1 流动特性
    3.6.2 占空比的影响
  3.7 扩张喷管对流动和性能的影响
    3.7.1 流动特性
    3.7.2 占空比的影响
  3.8 小结
第4章  基于等容循环的脉冲爆震火箭发动机性能分析
  4.1 各种性能估算分析模型简介
    4.1.1 基于热力循环分析方法的零维模型
    4.1.2 基于推力壁压力积分法的性能分析模型
    4.1.3 基于一维非定常特征线理论的性能分析模型
    4.1.4 等容循环分析模型
  4.2 基于等容循环模型的性能计算
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