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符号说明1

绪论3

第1章 燃烧室内热环境分析模型9

1.1 扩散10

1.1.1 摩尔流率10

1.1.2 Fick定律11

1.1.3 气体的扩散系数13

1.2 液滴蒸发14

1.2.1 液滴蒸发模型14

1.2.2 d2定律16

1.2.3 温度分布17

1.2.4 Clausius-Clapeyron方程18

1.3 液滴燃烧19

1.3.1 Shvab—Zeldovich变换19

1.3.2 瞬时反应模型21

1.4 古典燃烧模型的修正24

1.4.1 瞬态过程24

1.4.2 多组元液滴27

1.4.3 对流效应30

1.4.4 超临界燃烧34

1.5 极限情况36

1.6 自燃推进剂燃料物性38

参考文献40

第2章 辐射换热41

2.1 燃气辐射换热41

2.1.1 辐射热流密度计算42

2.1.2 分层燃气的辐射换热46

2.2 高温部件角系数计算47

2.2.1 角系数计算方法48

2.2.2 基于FEM和RUD角系数计算方法52

2.2.3 算例及分析53

参考文献54

第3章 液膜冷却55

3.1 液膜冷却的影响因素55

3.2 液膜冷却算法58

3.3 液膜与燃烧室壁的耦合计算69

3.4 液膜的组织形式75

参考文献79

第4章 推力室热防护81

4.1 推力室再生冷却81

4.1.1 单相对流传热83

4.1.2 表面沸腾传热86

4.1.3 临界热流密度计算及影响因素88

4.2 排放冷却92

4.3 辐射冷却92

4.4 推力室冷却计算流程94

4.4.1 热源分析94

4.4.2 热平衡计算97

4.4.3 冷却计算结果的应用98

4.5 再生冷却推力室身部热防护分析算例98

4.6 辐射冷却推力室热防护分析算例110

4.7 发汗冷却118

参考文献121

第5章 发动机典型部组件热防护123

5.1 涡轮泵壳体热防护123

5.1.1 启动过程问题简介124

5.1.2 氧化剂泵温度计算125

5.1.3 地面模拟试验133

5.1.4 排放冷却方案考验136

5.2 姿态控制发动机热防护139

5.2.1 姿态控制发动机所处的热环境分析139

5.2.2 受热危险部位壁温分析143

5.2.3 热防护方案传热分析及验证145

5.3 姿态控制发动机附件热防护149

5.4 氧蒸发器传热与流阻计算158

5.4.1 计算依据158

5.4.2 计算流程159

5.4.3 氧蒸发器传热与流阻计算过程161

5.4.4 氧蒸发器壁温校核计算过程168

5.4.5 氧蒸发器设计算例169

5.5 引射器气动传热结构设计171

5.5.1 超声速二次喉道引射器气动参数计算171

5.5.2 引射器型面结构设计及流场分析176

5.5.3 引射器引射能力测试183

5.5.4 引射器传热分析185

参考文献197

第6章 热防护试验198

6.1 基础试验198

6.1.1 导热试验198

6.1.2 对流换热试验201

6.1.3 辐射试验208

6.2 专项试验211

6.2.1 推进剂电传热试验211

6.2.2 部件空间试验219

6.2.3 液膜冷却试验简介224

参考文献226

附录 液体火箭发动机常用介质和材料物性参数227