高速飞行器的发动机排气系统

本书主要内容包括：喷管流动的基础理论、常规的喷管型面设计方法简介、喷管的缩短设计、考虑进口非均匀的非对称二元尾喷管设计、考虑化学非平衡效应的非对称二元喷管设计、考虑侧向膨胀的三维非对称尾喷管设计、基于双向流线追踪的三维变截面喷管设计、过膨胀非对称喷管内的非定常现象、并联式TBCC排气系统设计及性能研究、双喉道气动矢量喷管。

第1章绪论1.1研究背景和意义1.2国内外研究现状1.2.1超燃冲压发动机非对称喷管研究现状1.2.2TBCC组合动力非对称喷管研究现状1.2.3矢量喷管研究现状1.3主要的技术需求与关键问题参考文献第2章喷管流动的基础理论2.1广义一维定常流的基本方程组2.1.1几个制约因素在基本方程中的数学表示2.1.2广义一维定常流的基本方程组2.1.3流动特性参数的徽分关系式2.2特征线理论简介2.3喷管的主要性能指标第3章常规的喷管型面设计方法简介3.1优选推力喷管型面设计3.2最短长度喷管型面设计参考文献第4章喷管的缩短设计4.1喷管的常规缩短设计方法简介4.1.1临界点位置的确定4.1.2F(x)为线性(LIN)压缩函数4.1.3F(x)为指数（EXP）压缩函数4.2喷管的非线性缩短设计方法4.2.1非线性缩短设计4.2.2CFD计算及校核4.2.3结果分析与讨论4.3喷管型面的理想截短方法及其验证4.3.1理论分析、截短过程4.3.2数值模拟4.3.3实验验证第5章考虑进口非均匀的非对称二元尾喷管设计5.1理论基础5.2喷管设计过程5.2.1喷管设计5.2.2设计程序验证5.2.3不同的马赫数分布形式对喷管设计结果的影响5.3进口参数非均匀对喷管性能的影响5.3.1进口马赫数非均匀分布对喷管性能的影响5.3.2温度非均匀对喷管性能的影响5.3.3进口压力非均匀分布对喷管性能的影响5.4考虑进口参数非均匀的尾喷管设计与实验验证5.4.1考虑非均匀进口的喷管设计实例5.4.2截短对喷管性能影响5.4.3实验验证5.4.4均匀与非均匀进口条件下喷管出口面积差异分析参考文献第6章考虑化学非平衡效应的非对称二元喷管设计6.1理论基础6.2喷管设计及程序验证6.2.1非对称喷管设计流程6.2.2喷管设计程序验证6.3考虑化学非平衡非对称喷管设计计算结果与分析6.3.1计算方法6.3.2结果分析参考文献第7章考虑侧向膨胀的三维非对称尾喷管设计7.1理论基础7.1.1准二维流动控制方程7.1.2准二维流动特征线方程7.2喷管设计方法7.3设计实例及其实验验证参考文献第8章基于双向流线追踪的三维变截面喷管设计8.1环形基准流场设计及主要影响参数8.2三维变截面喷管设计8.3三维变截面喷管试验研究参考文献第9章过膨胀非对称喷管内的非定常现象9.1激波反射现象及其基础理论9.1.1激波反射现象9.1.2激波极线9.1.3RR反射与IR反射的相互转换9.2非对称喷管中的激波与过膨胀分离9.3数值模拟方法及其验证9.3.1CFD软件介绍9.3.2计算方法校核9.4SERN喷管中的过膨胀流动分离流场9.4.1短下板SERN模型中的流动分离模式9.4.2长下板SERN模型中的流动分离模式9.5SERN起动和关闭过程中的分离模式跳转9.5.1起动和关闭过程的数值模拟方法9.5.2短下板SERN模型中的分离模式跳转9.5.3长下板SERN模型中的分离模式跳转9.6长下板SERN模型起动和关闭过程中的分离模式跳转试验9.6.1实验设备与实验模型9.6.2长下板SERN模型中的过膨胀流场9.6.3长下板SERN模型中的流动分离模式转化过程9.7SERN流动分离控制方案初步研究9.7.1计算模型与自适应控制方案介绍9.7.2下膨胀面自适应引气正交试验设计与分析9.7.3上膨胀面自适应引气正交试验设计与分析参考文献第10章并联式TBCC排气系统设计及性能研究10.1排气系统推力性能参数定义10.2涡喷与冲压发动机喷管位置布局研究10.3TBCC排气系统设计点选取10.4TBCC排气系统飞行包线内的性能分析10.4.1计算模型及边界条件10.4.2CFD三维数值模拟结果10.4.3侧板构型对TBCC排气系统的影响10.5TBCC排气系统冷流试验研究10.5.1实验设备和测量系统10.5.2实验结果10.6TBCC排气系统转级过程动态特性研究10.7TBCC排气系统流固耦合计算与分析10.7.1耦合计算模型10.7.2数值计算准确性讨论10.7.3计算结果及分析参考文献第11章双喉道气动矢量喷管11.1新型双喉道气动矢量喷管气动特性研究11.1.1新型双喉道气动矢量喷管概况11.1.2二维几何模型尺寸的确定11.1.3数值计算方法及其验证11.1.4二元构型的新型双喉道气动矢量喷管气动特性11.1.5轴对称构型的新型双喉道气动矢量喷管气动特性11.2双喉道气动矢量喷管容腔效应11.2.1数值模拟方法11.2.2计算结果及分析11.3新型双喉道气动矢量喷管对发动机流量影响的分析11.3.1无矢量状态下，喷管对发动机流量的影响11.3.2优选矢量状态下，喷管对发动机流量的影响11.3.3矢量调节状态下，喷管对发动机流量的影响11.4新型双喉道气动矢量喷管过渡态下动态响应特性研究11.4.1矢量起动过程11.4.2矢量关闭过程11.5新型双喉道气动矢量喷管的静动态实验11.5.1实验总体方案11.5.2实验结果与分析参考文献