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第1章 概论 1

1.1 引 言 1

1.2 冲压发动机的工作原理与性能特点 2

1.2.1 冲压发动机的工作原理 2

1.2.2 冲压发动机的性能特点 3

1.3 冲压发动机的类型 4

1.3.1 冲压发动机的基本类型 4

1.3.2 组合冲压发动机的类型 5

1.4 冲压发动机的发展历程与应用的发展阶段 8

1.4.1 冲压发动机的发展历程 8

1.4.2 冲压发动机应用的发展阶段 12

1.5 新概念冲压发动机 15

1.5.1 MHD能量旁路超燃冲压发动机 15

1.5.2 水冲压发动机 16

1.6 小结 17

习题 17

参考文献 17

第2章 冲压发动机的流体力学基础 18

2.1 气体动力学基础 18

2.1.1 静参数与滞止参数 18

2.1.2 流量函数 19

2.1.3 冲量函数 19

2.1.4 激波 20

2.1.5 膨胀波 29

2.2 真实气体效应 30

2.2.1 高超声速流动的主要特征 30

2.2.2 真实气体 31

2.2.3 热完全气体模型 32

2.2.4 真实气体效应影响算例分析 35

2.3 一维气体动力学 37

2.3.1 正方法 37

2.3.2 逆方法 39

2.4 瑞利（Rayleigh）流理论 41

2.4.1 瑞利流物理模型 41

2.4.2 控制方程及其解 41

2.4.3 换热过程对流动的影响 43

2.4.4 瑞利线 44

2.5 计算流体力学在冲压发动机研究中的应用 47

2.5.1 单一气体模型 47

2.5.2 多组分化学动力学模型 49

2.5.3 湍流燃烧 56

2.5.4 两相燃烧 60

2.5.5 时间推进与空间推进方法 64

2.5.6 一体化流场计算的模型和方法 67

2.5.7 特征线法（MOC） 69

2.6 小结 74

习题 74

参考文献 74

第3章 冲压发动机的循环过程 76

3.1 冲压发动机的循环过程及性能指标 76

3.1.1 热力循环过程及热效率 76

3.1.2 能量转换 78

3.1.3 性能指标 80

3.2 冲压发动机的流动过程分析 84

3.2.1 冲压发动机的理想流动过程 85

3.2.2 理想冲压发动机循环参数优化 94

3.3 超燃冲压发动机的循环过程 97

3.3.1 从亚燃冲压发动机到超燃冲压发动机 97

3.3.2 超燃冲压发动机的循环过程 100

3.4 小结 102

习 题 102

参考文献 103

第4章 冲压发动机的进气道 104

4.1 超声速进气道的主要类型及热力循环过程 104

4.1.1 超声速进气道的主要类型及流动特点 104

4.1.2 超声速进气道的热力循环过程 108

4.2 超声速进气道的主要性能指标 109

4.2.1 基本性能指标 109

4.2.2 进气道的效率及其他性能指标 113

4.2.3 各性能参数间的关系 116

4.3 超声速进气道的起动特性 117

4.3.1 内压式超声速进气道的起动特性 117

4.3.2 混压式超声速进气道的起动特性 123

4.3.3 影响进气道起动的主要因素及常用辅助起动措施 125

4.4 超声速进气道的典型工作状态及其影响因素 127

4.4.1 进气道－发动机流量匹配过程 127

4.4.2 超声速进气道的典型工作状态 129

4.4.3 超声速进气道的附面层问题及不稳定工作状态 135

4.4.4 超声速进气道工作状态和性能的影响因素 143

4.4.5 可调进气道及其控制 149

4.5 超声速进气道设计及性能计算 150

4.5.1 最佳波系理论 150

4.5.2 超声速进气道的型面设计 153

4.5.3 超声速进气道的性能计算 164

4.5.4 超声速进气道的流场数值模拟研究 166

4.6 高超声速进气道 167

4.6.1 构型特点 167

4.6.2 其他特殊问题 169

4.7 小结 170

习 题 172

参考文献 173

第5章 冲压发动机的燃烧室 175

5.1 概述 175

5.2 火焰稳定与传播 178

5.2.1 火焰传播速度及其影响因素 178

5.2.2 稳定火焰的方法 181

5.3 燃烧室热力气动计算 184

5.3.1 热力计算 185

5.3.2 气动计算 188

5.4 燃烧室设计 191

5.4.1 点火 192

5.4.2 雾化 193

5.4.3 预燃室 196

5.4.4 火焰稳定器 196

5.4.5 燃烧室阻力 198

5.4.6 影响燃烧效率的因素 199

5.4.7 超燃冲压发动机燃烧室 202

5.5 燃烧流动的分析方法 204

5.5.1 冲量分析法 204

5.5.2 CFD方法 205

5.6 小结 211

习 题 211

参考文献 212

第6章 冲压发动机的尾喷管 213

6.1 尾喷管的一维流动规律 213

6.1.1 收缩尾喷管流动规律 213

6.1.2 扩张尾喷管流动规律 216

6.1.3 收敛－扩张尾喷管流动规律 218

6.2 尾喷管的性能及几种典型尾喷管的工作原理 219

6.2.1 尾喷管的理论性能 219

6.2.2 几种典型的尾喷管 225

6.3 高超声速尾喷管 231

6.3.1 构型特点 231

6.3.2 其他特殊问题 231

6.4 尾喷管型面的设计方法 232

6.4.1 拉瓦尔喷管 233

6.4.2 高超声速尾喷管设计 236

6.5 尾喷管流场数值模拟 242

6.5.1 尾喷管流场数值模拟方法 242

6.5.2 尾喷管流场数值模拟算例 243

6.6 小结 244

习 题 246

参考文献 247

第7章 整体式冲压发动机 248

7.1 特点与分类 248

7.2 整体式液体冲压发动机 249

7.2.1 工作过程 249

7.2.2 设计计算 250

7.2.3 性能分析 254

7.3 固体火箭冲压发动机 257

7.3.1 工作过程 257

7.3.2 补燃室流动特性 258

7.3.3 设计计算流程 259

7.3.4 设计计算公式 261

7.3.5 性能分析 266

7.3.6 非壅塞式固体火箭冲压发动机 268

7.4 固体燃料冲压发动机 272

7.4.1 结构与特点 272

7.4.2 内弹道分析 272

7.4.3 燃速分析 274

7.4.4 性能分析 275

7.5 固液火箭冲压发动机 276

7.5.1 工作原理 276

7.5.2 推力调节 276

7.6 总体设计与一体化设计 279

7.6.1 弹用冲压发动机性能比较 279

7.6.2 空气进气系统的选择 281

7.6.3 导弹与冲压发动机一体化设计 284

7.7 小结 292

习 题 293

参考文献 293

第8章 冲压发动机的燃料及材料 294

8.1 冲压发动机液体燃料特性 294

8.1.1 石油蒸馏精制燃料 295

8.1.2 以特定化合物为主的燃料 295

8.1.3 凝胶燃料 296

8.1.4 天然存在的金刚烷燃料 296

8.1.5 人工合成高密度燃料 297

8.1.6 高密度吸热型碳氢燃料 297

8.2 冲压发动机固体燃料特性 300

8.2.1 贫氧推进剂的发展概况 300

8.2.2 贫氧推进剂的组成及配方选择原则 300

8.2.3 贫氧推进剂的分类 301

8.2.4 贫氧推进剂的燃烧特征 301

8.2.5 适用于非壅塞式固体火箭冲压发动机的GAP贫氧推进剂 302

8.3 冲压发动机的材料与热防护 304

8.3.1 冲压发动机对材料的要求 304

8.3.2 材料的性质 306

8.3.3 可供使用的材料 306

8.3.4 冲压发动机燃烧室热防护材料 307

8.4 小结 308

习 题 309

参考文献 309

第9章 冲压发动机的试验 310

9.1 地面试验系统 310

9.1.1 试验系统的组成 310

9.1.2 试验模拟准则 317

9.2 直连式试验 318

9.3 自由射流试验 320

9.4 飞行试验 324

9.5 试验参数的测量和试验数据的处理 327

9.5.1 试验参数的测量和处理 327

9.5.2 试验气流参数对发动机性能的影响 333

9.6 小结 337

习 题 338

参考文献 340

附 录 341