冲压发动机原理

本书系统介绍了冲压发动机的基本组成、工作原理、技术特点、主要性能、重要部件和关键技术等。全书共分9章，包括绪论、气体动力学、工程热力学基础、冲压发动机热力循环、冲压发动机热力计算、超声速进气道、燃烧室、固体火箭冲压发动机、冲压发动机试验技术。

第1章 绪论 1
1.1 喷气发动机的分类和工作原理 1
1.2 冲压发动机主要性能指标 6
1.2.1 单位迎面推力 6
1.2.2 单位重量推力 7
1.2.3 比冲 8
1.2.4 航程参数 9
1.3 冲压发动机的特点 10
1.4 冲压发动机的发展简史 10
第2章 气体动力学 14
2.1 基本知识 14
2.1.1 连续介质的概念 14
2.1.2 气体的基本性质 16
2.1.3 作用在气体上的力 18
2.1.4 流体静力学知识 20
2.1.5 大气 23
2.1.6 研究流体运动的方法和一些基本概念 25
2.1.7 迹线、流线、流面和流管 30
2.2 一维定常流动 32
2.2.1 一维定常流的定义 32
2.2.2 体系和控制体 32
2.2.3 一维定常流的基本方程 33
2.2.4 声速和马赫数 35
2.2.5 滞止参数 37
2.2.6 几个重要的气体参数 39
2.2.7 气体动力学函数 43
2.3 激波和膨胀波 45
2.3.1 弱扰动在气流中的传播 45
2.3.2 膨胀波 47
2.3.3 激波 49
2.3.4 波的相交和反射 53
2.4 一维定常管流 57
2.4.1 变截面管道中的流动 57
2.4.2 收缩喷管 60
2.4.3 拉瓦尔喷管 63
第3章 工程热力学基础 65
3.1 基本概念 65
3.1.1 热力学和工程热力学 65
3.1.2 热力学系统 66
3.1.3 热力学系统状态及其状态参数 68
3.1.4 热力学过程 69
3.1.5 循环过程 70
3.2 热力学第一定律 70
3.2.1 热力学第一定律的实质和总表达式 70
3.2.2 功 71
3.2.3 热 73
3.2.4 系统能量及其增量 73
3.2.5 物质的迁移能 74
3.2.6 热力学第一定律的应用表达式——能量方程 74
3.3 热力学第二定律 75
3.3.1 自然过程的不可逆性 76
3.3.2 热力学第二定律的陈述 76
3.3.3 热力学第二定律的数学描述 77
3.4 气体热力性质 79
3.4.1 理想气体 80
3.4.2 混合气体 81
3.4.3 气体的热力过程 83
3.5 化学反应系统的热力学分析 84
3.5.1 热力学第一定律应用于化学反应过程 84
3.5.2 标准生成焓 85
第4章 冲压发动机热力循环 86
4.1 冲压发动机理想循环 86
4.1.1 理想循环概念 86
4.1.2 理想循环功 87
4.2 冲压发动机实际循环 91
4.2.1 理想循环和实际循环的差异 91
4.2.2 实际循环的指示功、有效功与热效率 91
4.2.3 影响实际循环有效功和热效率的因素 92
4.3 理想冲压发动机气体动力学 92
4.4 理想冲压发动机性能参数 96
4.4.1 理想冲压发动机推力 96
4.4.2 理想冲压发动机热效率 97
4.4.3 理想冲压发动机推进效率 97
4.4.4 理想冲压发动机总效率 98
4.5 理想冲压发动机工作特性 99
4.5.1 速度特性 99
4.5.2 高度特性 100
4.5.3 节流特性 102
4.5.4 气动损失对冲压发动机性能的影响 102
第5章 冲压发动机热力计算 105
5.1 热力计算基本假设 105
5.2 热力计算基本方程 107
5.2.1 单位质量推进剂化学式和质量守恒方程 107
5.2.2 化学反应式和化学反应平衡方程 109
5.2.3 燃烧产物平衡组分逐次近似计算法 110
5.2.4 计算燃烧产物平衡组分最小自由能法 113
5.2.5 能量守恒方程 114
5.2.6 等熵方程 115
5.2.7 湿空气中水和干空气含量的计算 116
5.2.8 理论空气量的计算 117
5.3 燃烧室热力计算 117
5.3.1 燃烧室热力计算方程组 117
5.3.2 热力参数计算 122
5.4 喷管热力计算 128
5.4.1 喷管平衡流热力计算 128
5.4.2 喷管冻结流热力计算 131
5.4.3 喷管中平均等熵指数的计算 132
5.5 有组分相变的热力计算 133
5.5.1 计算平衡组分的物质的量 133
5.5.2 确定相变组分两相物质的量 134
5.6 发动机理论性能计算 135
5.6.1 理论特征速度 135
5.6.2 理论燃料比冲 136
5.6.3 其余参数 136
5.6.4 计算示例 137
第6章 超声速进气道 139
6.1 概述 139
6.1.1 导弹与动力装置对进气道的要求 139
6.1.2 进气道分类 139
6.2 超声速进气道主要性能参数 140
6.2.1 总压恢复系数 141
6.2.2 流量系数 141
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