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第1章 概述1

1.1爆轰发动机1

1.1.1驻定爆轰发动机1

1.1.2脉冲爆轰发动机3

1.1.3连续爆轰发动机5

1.2爆轰理论18

1.2.1爆轰理论的形成和发展18

1.2.2 C-J理论19

1.2.3 ZND模型21

第2章 实验技术23

2.1燃烧室23

2.2供气系统27

2.2.1气库27

2.2.2针阀与质量流量控制器28

2.2.3电磁阀30

2.2.4单向阀31

2.3排气系统31

2.4点火系统33

2.5控制系统35

2.6测量系统36

2.6.1压强传感器36

2.6.2数据采集记录38

2.7实验方法40

2.7.1实验基本流程40

2.7.2实验时序设计41

第3章 数值模拟方法42

3.1化学反应模型43

3.1.1一步化学反应模型44

3.1.2两步化学反应模型45

3.1.3基元化学反应模型47

3.2控制方程54

3.3数值方法57

3.3.1 Steger-Warming矢通量分裂58

3.3.2 MPWENO格式63

3.3.3 Runge-Kutta法66

3.3.4 MPI并行计算67

3.4边界条件68

第4章 进气与点火起爆73

4.1喷注与掺混73

4.1.1燃料喷注与掺混74

4.1.2非均布进气方式的数值模拟76

4.1.3阵列式小孔进气方式78

4.2点火与起爆82

4.2.1预爆轰管起爆82

4.2.2电火花塞起爆84

4.2.3其他起爆方式84

第5章 流场结构85

5.1二维连续爆轰流场85

5.1.1计算方法86

5.1.2连续爆轰发动机流场88

5.1.3入流总压及管长对连续爆轰发动机推进性能的影响94

5.2三维连续爆轰流场95

5.2.1控制方程95

5.2.2网格收敛性96

5.2.3流场结构98

5.2.4曲率效应103

5.3入流极限104

5.3.1数学模型与边界条件104

5.3.2物理模型105

5.3.3分析105

第6章 粒子跟踪法与热力学分析112

6.1热力学循环113

6.1.1 Humphrey循环113

6.1.2 F-J循环116

6.1.3 ZND循环118

6.1.4 Brayton循环119

6.1.5几种理想循环模型对比121

6.2粒子跟踪法在连续爆轰发动机数值模拟中的应用122

6.2.1反应模型和网格验证122

6.2.2粒子轨迹跟踪124

6.2.3热力学过程分析和比较135

6.3二维和三维流场中的粒子轨迹及结果分析138

6.3.1物理模型和数值方法138

6.3.2二维流场中的粒子轨迹140

6.3.3三维流场中的粒子轨迹142

6.3.4三维和二维结果对比分析147

第7章 多波面现象151

7.1波面数量与稳定性151

7.1.1进气与点火方式151

7.1.2燃烧室条件对波面个数及发动机性能的影响152

7.1.3点火至稳定燃烧过程的分析156

7.2多种进气方式160

7.2.1全面进气（全范围进气）162

7.2.2居中细缝进气163

7.2.3两侧细缝进气166

7.2.4放射间隔进气169

7.2.5倾斜带状进气171

7.2.6讨论172

7.3多波面自发形成过程174

7.3.1典型算例175

7.3.2与传统数值模拟结果和实验结果的比较180

7.3.3多波面现象的分析184

第8章 空心圆筒燃烧室186

8.1新模型的提出186

8.2网格189

8.3流场192

8.3.1爆轰波稳定过程193

8.3.2波面与可燃气196

8.3.3两种模型对比199

8.3.4性能205

8.4空心圆筒燃烧室中的粒子轨迹207

8.4.1布点208

8.4.2结果分析209

第9章 喷管与尾流211

9.1四种喷管构型211

9.2流场结构213

9.3推力性能分析215

9.4尾流场的影响220

参考文献222

彩图237