本書首先介紹了燃氣射流的現(xiàn)象和基本特征，并從工程計算方法上進行了簡單的闡述。其次，從燃氣射流動力學當前主要的研究方法CFD入手，較為全面地介紹了流體力學控制方程和處理過程，為本書的后續(xù)章節(jié)奠定理論基礎。并介紹了自由燃氣射流流場CFD研究，然后從儲運發(fā)射箱彈射內(nèi)彈道引射同心筒大型運載火箭和導彈和艦載導彈等多個方面介紹了受限燃氣射流流場的CFD研究。*后從試驗測量的角度介紹了燃氣射流的試驗研究方法。本書適用于從事航天動力學研究、設計、生產(chǎn)、試驗、使用的工程技術人員和管理人員閱讀，也可作為高等院校相關專業(yè)師生的教學參考書。
第1章 燃氣射流動力學基本知識
1.1 射流現(xiàn)象
1.1.1 射流的基本概念
1.1.2 燃氣射流的主要特征
1.1.3 工程中的射流現(xiàn)象
1.2 燃氣射流問題的研究方法
1.3 亞聲速射流流動特點
1.3.1 流動特點
1.3.2 亞聲速射流中速度分布的自模性
1.4 超聲速射流流動特點
1.5 燃氣射流的工程計算方法
1.5.1 軸對稱亞聲速等溫自由射流的工程計算方法
1.5.2 旋轉(zhuǎn)射流計算簡介
1.5.3 射流對物體作用力的近似確定
本章小結
第2章 流體力學控制方程及其cFD處理過程
2.1 流體與流動的基本特性
2.1.1 理想流體與黏性流體
2.1.2 牛頓流體和非牛頓流體
2.1.3 流體熱傳導及擴散
2.1.4 可壓流體與不可壓流體
2.1.5 定常與非定常流動
2.1.6 層流與湍流
2.2 流體力學控制方程
2.2.1 質(zhì)量守恒方程
2.2.2 動量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.2.4 組分質(zhì)量守恒方程
2.2.5 控制方程的通用形式
2.3 對控制方程的進一步討論
2.3.1 湍流的控制方程
2.3.2 守恒型控制方程
2.3.3 非守恒型控制方程
2.4 湍流模型
2.4.1 雷諾方程(湍流的平均動量方程)
2.4.2 “0”方程模型
2.4.3 S-A方程模型
2.4.4 標準k-ε方程模型
2.4.5 RNG k-ε方程模型
2.4.6 歐拉-歐拉方法的兩相流模型
2.5 基于有限體積法的控制方程離散
2.5.1 離散化概述
2.5.2 有限體積法及其網(wǎng)格簡介
2.5.3 求解一維穩(wěn)態(tài)問題的有限體積法
2.5.4 常用的離散格式
2.5.5 各種離散格式的性能對比
2.5.6 一維瞬態(tài)問題的有限體積法
2.5.7 二維與三維問題的離散方程
2.6 CFD的求解過程
2.6.1 總體計算流程
2.6.2 建立控制方程
2.6.3 確定初始條件與邊界條件
2.6.4 劃分計算網(wǎng)格，生成計算節(jié)點
2.6.5 建立離散方程
2.6.6 離散初始條件和邊界條件
2.6.7 給定求解控制參數(shù)
2.6.8 求解離散方程
2.6.9 判斷解的收斂性
2.6.10 顯示和輸出計算結果
本章小結
第3章 自由射流流場CFD研究
3.1 不同湍流模型下的自由射流流場CFD研究
3.1.1 三種湍流模型簡介
3.1.2 三種湍流模型下的自由射流流場
3.1.3 最佳湍流模型
3.2 不同海拔高度下的伴隨射流流場研究
3.2.1 研究背景
3.2.2 飛行彈道解算
3.2.3 CFD求解過程
3.2.4 CFD計算結果與分析
3.3 多組分、多相流、復燃計算模型下的自由射流流場研究
3.3.1 概述
3.3.2 理論基礎
3.3.3 CFD計算結果與分析
本章小結
第4章 儲運發(fā)射箱氣體動力學問題
4.1 概述
4.2 起始沖擊波
4.2.1 運動正激波的形成機制
4.2.2 起始沖擊波的形成與傳播過程
4.2.3 影響沖擊波強度的因素
4.2.4 易裂后蓋開啟過程
4.3 燃氣射流對發(fā)射箱的影響
4.3.1 導彈出箱前燃氣射流對彈體以及發(fā)射箱的影響
4.3.2 導彈出箱后燃氣射流對發(fā)射箱的影響
本章小結
第5章 彈射內(nèi)彈道發(fā)射氣體動力學問題
5.1 概述
5.1.1 彈射簡介
5.1.2 彈射裝置的結構組成
5.1.3 彈射內(nèi)彈道學的研究對象和任務
5.1.4 研究彈射內(nèi)彈道學的方法
5.2 燃氣式彈射
5.2.1 計算模型介紹
5.2.2 動網(wǎng)格技術
5.2.3 計算結果分析
5.3 燃氣-蒸汽式彈射
5.3.1 兩相流場仿真模型
5.3.2 水的汽化模型
5.3.3 多相流模型中的附加理論
5.3.4 計算模型介紹
5.3.5 計算結果分析
5.4 提拉桿式彈射
5.4.1 彈射裝置典型結構
5.4.2 計算模型介紹
5.4.3 計算結果分析
本章小結
第6章 引射同心筒發(fā)射動力學
6.1 標準同心筒發(fā)射過程研究
6.1.1 標準同心筒結構設計
6.1.2 標準同心筒發(fā)射過程流場研究
6.1.3 標準同心筒發(fā)射過程試驗研究
6.1.4 標準同心筒垂直熱發(fā)射過程數(shù)值模擬
6.1.5 標準同心筒水下發(fā)射燃氣流場研究
6.1.6 標準同心筒發(fā)射小結
6.2 方形同心筒發(fā)射過程研究
6.2.1 方形同心筒結構設計
6.2.2 方形同心筒發(fā)射過程流場研究
6.2.3 方形同心筒發(fā)射小結
6.3 濕式同心筒發(fā)射過程研究
6.3.1 濕式同心筒結構設計
6.3.2 濕式同心筒發(fā)射過程流場研究
6.3.3 濕式同心筒發(fā)射過程影響因素研究——內(nèi)外筒間隙
6.3.4 濕式同心筒發(fā)射過程影響因素研究——筒底注水量
6.3.5 濕式同心筒發(fā)射過程影響因素研究——噴管與筒底水面距離
6.3.6 濕式同心筒發(fā)射小結
6.4 引射同心筒概述
6.4.1 引射同心筒概念的提出
6.4.2 引射同心筒結構設計
6.4.3 引射同心筒發(fā)射過程流場研究
6.4.4 引射同心筒結構優(yōu)化設計
6.4.5 引射同心筒試驗研究
本章小結
第7章 運載火箭／大型地一地導彈發(fā)射氣體動力學問題
7.1 運載火箭噴水降溫降噪分析
7.1.1 研究背景
7.1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
7.1.3 研究內(nèi)容與方法
7.2 地下井發(fā)射
7.2.1 概述
7.2.2 排焰環(huán)境
7.2.3 氣動噪聲研究方法
7.3 機動發(fā)射
7.3.1 概述
7.3.2 雙面導流仿真計算
7.3.3 單面導流仿真計算
7.3.4 單面導流器排導規(guī)律研究
7.3.5 隨形單面導流器導流效果研究
本章小結
第8章 艦載發(fā)射氣體動力學
8.1 概述
8.2 艦載發(fā)射技術簡介
8.2.1 傾斜發(fā)射
8.2.2 垂直發(fā)射
8.2.3 燃氣流的公共排導
8.2.4 艦載發(fā)射優(yōu)劣性
8.2.5 艦載導彈發(fā)射裝置及發(fā)展趨勢
8.3 艦載武器發(fā)射氣體動力學問題
8.3.1 設備承溫安全性判別
8.3.2 設備承載安全性判別
8.3.3 艦載設備傾斜發(fā)射燃氣流場計算
8.3.4 高臺布置魚防武器仿真分析
8.3.5 垂直熱發(fā)射武器系統(tǒng)數(shù)值計算
8.3.6 垂直冷發(fā)射武器系統(tǒng)數(shù)值計算
本章小結
第9章 發(fā)動機射流測試技術
9.1 概述
9.2 發(fā)動機羽煙特征及檢測
9.2.1 分類標準
9.2.2 測試評估方法
9.2.3 射流流場溫度特性研究
9.2.4 固體火箭射流的輻射特性概述及測量
9.2.5 噴流噪聲概述及試驗研究
9.2.6 粒子流速測量原理
9.3 其他信號特征測試方法
本章小結
主要參考文獻
索引
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