航空煤油超临界喷射燃烧

本书面向未来高性能航空航天动力装置燃烧室中必将涉及的超临界煤油喷射燃烧技术，进行了概念性阐述和研究现状综述，系统展示和总结了课题组十余年来积累的创新研究成果，内容包括超临界态航空煤油物性、喷射流量特性、蒸发特性、喷射和掺混特性、扩散燃烧基础火焰特性，以及航空煤油超临界喷射数值仿真等。本书的主要特色在于将理论分析计算与试验研究紧密结合，力求突出科学性、新颖性、指导性和实用性，例如：针对超临界航空煤油物性研究，采用试验测量密度并对计算方法进行修正；针对航空煤油跨临界喷射特征量，采用试验研究结合理论推导的方式得出破碎长度经验公式等。
本书是介绍超临界态航空煤油在航空航天发动机燃烧室工况下的喷射燃烧知识的基础性专著。本书基于作者团队多年的研究成果，结合该领域国内外研究现状，旨在为从事空天动力装置燃烧室研究和设计的人员提供基础理论和实践经验的参考。

丛书序
前言
第1章绪论
1.1液态碳氢燃料超临界喷射燃烧研究背景001
1.1.1未来优选航空航天动力装置性能需求对超临界喷射燃烧研究的牵引001
1.1.2未来优选航空航天动力装置冷却需求对超临界喷射燃烧的牵引003
1.1.3液态碳氢燃料超临界喷射燃烧的特殊性004
1.2超临界喷射燃烧的类型及特点009
1.2.1超临界流体跨临界喷射燃烧010
1.2.2部分跨临界区域喷射燃烧010
1.2.3无相变超临界喷射燃烧011
1.3超临界喷射燃烧相关研究现状011
1.3.1超临界物性变化及流量特性研究012
1.3.2超临界液滴蒸发研究015
1.3.3超临界喷射和掺混特性研究018
1.3.4超临界燃烧特性研究020
1.3.5超临界液态碳氢燃料喷射燃烧应用研究027
1.4液态碳氢燃料超临界喷射燃烧研究面临的挑战029
1.4.1复杂组分下的超临界物性计算模型准确性030
1.4.2相变及物性剧烈变化下的数值仿真精度保证031
1.4.3针对全新领域的恰当试验测试手段选取031
1.5本书主要内容介绍032
参考文献032
第2章超临界航空煤油物性研究
2.1组分构成040
2.2临界区间的试验测量042
2.2.1测量方法042
2.2.2相变形态随温度的变化043
2.2.3相变形态随压力的变化047
2.2.4临界区间的选定048
2.3密度试验测量及计算方法研究048
2.3.1试验测试方法探索048
2.3.2计算方法研究052
2.3.3计算方法的修正054
2.4泡点和露点的试验测量056
2.4.1试验测试方法探索057
2.4.2试验结果分析058
2.5比定压热容的计算方法研究062
2.5.1气体比定压热容的计算方法062
2.5.2偏差函数法063
2.5.3比定压热容计算实例066
2.6黏性的计算方法研究068
2.7导热系数的计算方法研究071
参考文献073
第3章航空煤油超临界喷射流量特性研究
3.1超临界喷射流量测量的特殊性分析075
3.2超临界煤油流量特性的数值模拟方法076
3.3超临界煤油流量特性的试验测试方法077
3.4基于再生冷却的超临界煤油的流量分配特性079
3.5超临界煤油流量特性的试验探索080
3.5.1实验系统搭建080
3.5.2试验结果分析082
参考文献084
第4章航空煤油超临界蒸发特性研究
4.1实验系统和研究方法087
4.2RP3煤油液滴在超临界环境中的蒸发特性089
4.2.1燃油油滴的初始直径089
4.2.2环境参数对油滴蒸发特性的影响090
4.2.3油滴初始温度对蒸发特性的影响094
参考文献097
第5章超临界航空煤油喷射和掺混特性研究
5.1实验测量系统099
5.1.1实验系统099
5.1.2测量系统101
5.2液态航空煤油跨临界射流破碎形态研究104
5.2.1射流破碎形态介绍104
5.2.2射流破碎形态研究105
5.2.3射流破碎长度研究108
5.3超临界航空煤油跨临界喷射特性研究111
5.3.1射流喷射扩张角研究111
5.3.2冷凝距离研究114
5.3.3卷吸边界层研究115
5.4超临界航空煤油同轴喷射与掺混特性研究118
5.4.1超临界航空煤油同轴喷射的近喷嘴激波结构118
5.4.2超临界煤油同轴掺混射流冷凝距离和射流扩张角的变化规律119
参考文献122
第6章超临界燃料喷射与燃烧的数值仿真研究


6.1超临界喷射模型124

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