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高超聲速沖壓發動機熱防護技術 版權信息
- ISBN：9787118118803
- 條形碼：9787118118803 ; 978-7-118-11880-3
- 裝幀：簡裝本
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
高超聲速沖壓發動機熱防護技術 內容簡介
《高超聲速沖壓發動機熱防護技術》從高超聲速沖壓發動機熱環境特點分析及參數表征方法出發，通過對各種被動熱防護、主動熱防護、主被動結合熱防護方法的適用性分析，介紹了當前主要熱防護方法的原理及特點，并著重分析了有限冷源條件下高超聲速沖壓發動機的熱防護困境。以當前普遍采用的再生冷卻作為介紹的重點，具體包括帶有燃料裂解反應的再生冷卻過程流動換熱基本規律，再生冷卻結構設計方法，再生冷卻過程對發動機性能的影響規律和高超聲速沖壓發動機熱防護技術后續的發展方向。
《高超聲速沖壓發動機熱防護技術》可供航空航天科學與技術、動力工程及工程熱物理學科高年級本科生和研究生閱讀，也可供航空航天吸氣式推進研究工作的研究人員閱讀。
高超聲速沖壓發動機熱防護技術高超聲速沖壓發動機熱防護技術 前言
熱防護在航空動力裝置發展史上占有重要位置，為克服熱障從而為推動航空動力裝置的發展發揮了重要作用。熱防護技術的換代、革新，使得航空動力裝置□高工作溫度不斷提高，有力促進了航空動力裝置性能的提升、飛行速域的拓展、類型的演變，適應了人們對航空動力裝置性能要求越來越高、用途要求越來越廣的需求。
本書以航空動力裝置熱防護技術的發展為主線，主要聚焦高超聲速條件下吸氣式航空動力裝置所面臨的技術問題。本書主要介紹的提升再生冷卻效果的新方法、新途徑，代表了當前航空動力裝置熱防護研究的先進水平，且是具有我國自主知識產權和特色的先進熱防護方法。
□□章從高超聲速沖壓發動機熱環境特點分析角度出發，在介紹發動機熱環境特點及表征方法基礎上，來探討熱防護技術在發動機應用中的作用及地位，并著重剖析有限冷源條件下高超聲速沖壓發動機的熱防護困境。
第2章從熱防護方法分類角度出發，在介紹當前主要熱防護方法的原理及特點基礎上，探究各種熱防護方法的適用性。
在深入剖析高超聲速沖壓發動機熱防護困境的基礎上，本書的第3章以當前□普遍采用的再生冷卻作為介紹的重點。首先，剖析帶有燃料裂解反應的再生冷卻過程流動換熱基本特征；其次，通過介紹超臨界碳氫燃料傳熱與熱裂解過程研究的試驗及計算方法，進而分析碳氫燃料超臨界、跨臨界過程的流動換熱特性，還探討了超臨界條件下傳熱惡化產生的機制及影響因素；□后，介紹了裂解反應對流動換熱過程的影響規律。
為了服務于主動冷卻高超聲速沖壓發動機的冷卻結構設計，本書在第4章探討了再生冷卻結構優化設計原則，進而介紹了再生冷卻結構的一維和三維設計方法，并重點介紹了并聯通道冷卻結構設計的特殊問題，包括并聯通道流量偏差耦合及發展規律、考慮并聯通道流量偏差效應的冷卻通道結構設計方法。
為了更全面地認識再生冷卻過程與超聲速燃燒過程的耦合機理，本書第5章介紹了考慮冷卻過程的高超聲速沖壓發動機性能分析模型的建模方法，對比剖析了再生冷卻過程對發動機性能的影響規律，并從能量梯級利用過程角度進一步揭示了再生冷卻過程對發動機性能提升是有益的。
本書第6章介紹了高超聲速沖壓發動機熱防護技術后續的發展方向，為更高馬赫數高超聲速沖壓發動機的發展提供必要的方法及技術支撐。
作者在此要感謝國家自然科學基金面上項目（No.51476044）、國家自然科學基金面上項目（ No.51276047）、國家自然科學基金青年基金項目（No.51106037）、國家自然科學基金青年基金項目（No.51006027）和國家自然科學基金青年基金項目（No.51606051）的資助。感謝博士研究生段艷娟、張聰、張鐸、程昆林、姜俞光、熊月飛、李欣、左婧瀅、潘鑫、劉禾、姬志行、盧鑫、王聰、郭發福和碩士研究生黨朝磊、張舜禹等，他們與作者一起取得了上述成果，發展了相應的理論和方法，并對本書的撰寫和校對做出了較大的貢獻。感謝國防工業出版社在本書出版過程中的全力支持與幫助。
歡迎讀者對本書提出寶貴意見。
高超聲速沖壓發動機熱防護技術 目錄
□□章 超燃沖壓發動機熱防護需求及難點分析
1．1 高超聲速飛行器氣動熱環境特點
1．1．1 高超聲速流動的基本特征
1．1．2 高超聲速氣動加熱特點
1．2 超燃沖壓發動機熱環境特點及表征
1．2．1 發動機熱環境表征參數
1．2．2 發動機熱環境特點
1．2．3 熱環境參數測量方法
1．3 熱防護對發動機性能極限的影響探討
1．4 有限冷源下發動機熱防護關鍵難點分析
1．5 本章小結
參考文獻
第2章 超燃沖壓發動機熱防護途徑
2．1 熱防護方法分類
2．2 被動熱防護方法適用性評價
2．3 主動熱防護方法適用性評價
2．3．1 膜冷卻
2．3．2 發汗冷卻
2．3．3 再生冷卻
2．4 主被動復合熱防護方法可用性評價
2．5 本章小結
參考文獻
第3章 再生冷卻過程特點及冷卻通道內流動換熱機理
3．1 碳氫燃料超燃沖壓發動機再生冷卻過程基本特點
3．2 冷卻通道內燃料流動換熱特性基本研究方法
3．2．1 燃料裂解流動換熱實驗研究方法
3．2．2 燃料裂解流動換熱數值研究方法
3．3 冷卻通道內超臨界碳氫燃料流動換熱特性
3．3．1 超臨界流體基本傳熱現象及機制簡述
3．3．2 碳氫燃料跨臨界流動換熱特性
3．3．3 燃料熱裂解對吸熱和換熱特性的影響
3．4 超臨界碳氫燃料管內流動換熱關聯式
3．4．1 基本概念和常用換熱關聯式
3．4．2 超臨界碳氫燃料管內流動換熱關聯式總結
3．4．3 超臨界碳氫燃料流動換熱關聯式適用性分析
3．4．4 考慮裂解的超臨界碳氫燃料流動換熱關聯式
參考文獻
第4章 超燃沖壓發動機再生冷卻結構設計優化
4．1 再生冷卻結構優化設計原則
4．2 再生冷卻結構設計流程及模型
4．2．1 再生冷卻結構設計流程
4．2．2 再生冷卻結構設計準一維模型
4．2．3 再生冷卻結構設計多維模型
4．3 再生冷卻結構設計案例及分析
4．3．1 再生冷卻發動機物理模型及邊界條件
4．3．2 再生冷卻結構設計結果
4．4 并聯通道視角下的再生冷卻結構設計
4．4．1 并聯通道視角下冷卻通道結構設計問題分析
4．4．2 考慮并聯通道影響的再生冷卻結構設計研究工具簡介
4．4．3 再生冷卻并聯通道流量偏差機理及規律
4．4．4 考慮并聯通道效應的冷卻通道結構參數
設計優化結果
參考文獻
第5章 再生冷卻對發動機性能影響分析
5．1 考慮冷卻／回熱的發動機性能分析模型
5．1．1 帶有裂解反應的冷卻／回熱過程流動傳熱模型
5．1．2 考慮散熱的超聲速燃燒過程模型
5．1．3 耦合傳熱過程計算分析模型
5．1．4 耦合傳熱過程求解方法
5．2 冷卻與燃燒過程耦合關系及影響分析
5．2．1 冷卻與燃燒耦合效應影響分析
5．2．2 回熱視角下冷卻對發動機性能影響分析
5．3 再生冷卻發動機能量梯級利用過程分析
5．3．1 能量梯級利用視角下發動機工作過程
5．3．2 能量梯級利用效果分析
5．4 本章小結
參考文獻
第6章 熱防護方法提升途徑及新方向
6．1 熱防護效果提升新技術思路簡介
6．2 低阻強化換熱調控技術
6．3 主／被動復合熱防護技術
6．4 再生／膜復合冷卻技術
6．5 再生／發汗復合冷卻技術
參考文獻
1．1 高超聲速飛行器氣動熱環境特點
1．1．1 高超聲速流動的基本特征
1．1．2 高超聲速氣動加熱特點
1．2 超燃沖壓發動機熱環境特點及表征
1．2．1 發動機熱環境表征參數
1．2．2 發動機熱環境特點
1．2．3 熱環境參數測量方法
1．3 熱防護對發動機性能極限的影響探討
1．4 有限冷源下發動機熱防護關鍵難點分析
1．5 本章小結
參考文獻
第2章 超燃沖壓發動機熱防護途徑
2．1 熱防護方法分類
2．2 被動熱防護方法適用性評價
2．3 主動熱防護方法適用性評價
2．3．1 膜冷卻
2．3．2 發汗冷卻
2．3．3 再生冷卻
2．4 主被動復合熱防護方法可用性評價
2．5 本章小結
參考文獻
第3章 再生冷卻過程特點及冷卻通道內流動換熱機理
3．1 碳氫燃料超燃沖壓發動機再生冷卻過程基本特點
3．2 冷卻通道內燃料流動換熱特性基本研究方法
3．2．1 燃料裂解流動換熱實驗研究方法
3．2．2 燃料裂解流動換熱數值研究方法
3．3 冷卻通道內超臨界碳氫燃料流動換熱特性
3．3．1 超臨界流體基本傳熱現象及機制簡述
3．3．2 碳氫燃料跨臨界流動換熱特性
3．3．3 燃料熱裂解對吸熱和換熱特性的影響
3．4 超臨界碳氫燃料管內流動換熱關聯式
3．4．1 基本概念和常用換熱關聯式
3．4．2 超臨界碳氫燃料管內流動換熱關聯式總結
3．4．3 超臨界碳氫燃料流動換熱關聯式適用性分析
3．4．4 考慮裂解的超臨界碳氫燃料流動換熱關聯式
參考文獻
第4章 超燃沖壓發動機再生冷卻結構設計優化
4．1 再生冷卻結構優化設計原則
4．2 再生冷卻結構設計流程及模型
4．2．1 再生冷卻結構設計流程
4．2．2 再生冷卻結構設計準一維模型
4．2．3 再生冷卻結構設計多維模型
4．3 再生冷卻結構設計案例及分析
4．3．1 再生冷卻發動機物理模型及邊界條件
4．3．2 再生冷卻結構設計結果
4．4 并聯通道視角下的再生冷卻結構設計
4．4．1 并聯通道視角下冷卻通道結構設計問題分析
4．4．2 考慮并聯通道影響的再生冷卻結構設計研究工具簡介
4．4．3 再生冷卻并聯通道流量偏差機理及規律
4．4．4 考慮并聯通道效應的冷卻通道結構參數
設計優化結果
參考文獻
第5章 再生冷卻對發動機性能影響分析
5．1 考慮冷卻／回熱的發動機性能分析模型
5．1．1 帶有裂解反應的冷卻／回熱過程流動傳熱模型
5．1．2 考慮散熱的超聲速燃燒過程模型
5．1．3 耦合傳熱過程計算分析模型
5．1．4 耦合傳熱過程求解方法
5．2 冷卻與燃燒過程耦合關系及影響分析
5．2．1 冷卻與燃燒耦合效應影響分析
5．2．2 回熱視角下冷卻對發動機性能影響分析
5．3 再生冷卻發動機能量梯級利用過程分析
5．3．1 能量梯級利用視角下發動機工作過程
5．3．2 能量梯級利用效果分析
5．4 本章小結
參考文獻
第6章 熱防護方法提升途徑及新方向
6．1 熱防護效果提升新技術思路簡介
6．2 低阻強化換熱調控技術
6．3 主／被動復合熱防護技術
6．4 再生／膜復合冷卻技術
6．5 再生／發汗復合冷卻技術
參考文獻
展開全部
高超聲速沖壓發動機熱防護技術 作者簡介
鮑文，教授，博士生導師，哈爾濱工業大學高超聲速技術研究中心主任。主要從事高超聲速推進和空天組合推進研究。某國家重大專項專家組成員，入選科技部創新人才推進計劃、教育部新世紀優秀人才計劃等，國家“2011計劃”、“宇航科學與技術協同創新中心”核心成員。
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