液体火箭发动机燃烧过程建模与数值仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王振国 著

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• 燃烧过程
• 数值仿真
• 建模
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• 传热
• 燃烧
• 推进剂
• 流体力学
• 航空航天

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118085259

商品编码：1027759336

出版时间：2012-10-01

作  者:王振国 著作 定  价:75 出 版 社:国防工业出版社 出版日期:2012年10月01日 页  数:280 装  帧:精装 ISBN:9787118085259 ●第1章 引言
●1.1 液体火箭发动机的基本结构
●1.1.1 推进剂供应系统
●1.1.2 推力室
●1.2 液体火箭发动机的内部燃烧过程
●1.2.1 启动和关机过程
●1.2.2 燃烧过程
●1.2.3 工作过程的性能参数
●1.3 液体火箭发动机燃烧过程数值仿真的特点及发展历程
●1.3.1 液体火箭发动机燃烧过程数值仿真的作用
●1.3.2 液体火箭发动机工作过程数值仿真的主要内容
●1.3.3 液体火箭发动机燃烧过程的数值仿真发展历程
●1.4 化学流体力学基本控制方程组
●1.5 本书的主要内容
●参考文献
●第2章 液体推进剂雾化机理和雾化模型
●2.1 液体火箭发动机喷注器类型和作用
●2.2 液体推进剂雾化机理
●2.2.1 静态液滴的形成
●2.2.2 圆柱射流破碎
●部分目录

内容简介

王振国编写的这本《液体火箭发动机燃烧过程建模与数值仿真》系统地建立和介绍了液体火箭发动机喷雾燃烧过程的理论、模型和数值计算方法，包括液体推进剂喷雾理论与喷嘴雾化模型，液滴在常压、高压和振荡环境下的蒸发理论及多组分液滴蒸发模型，湍流流动模型，湍流燃烧模型，传热模型，燃烧不稳定理论与模型等，上述理论或模型反映了当前的*新研究成果。本书*后给出了完整的液体火箭发动机喷雾燃烧计算模型，介绍了数值算法和网格生成方法，并给出了应用算例。
《液体火箭发动机燃烧过程建模与数值仿真》可作为航天、航空、内燃机以及一切从事和涉及液体燃料燃烧领域和专业的师生和科技人员的教材或参考书。

现代航空航天动力学：从理论基础到前沿应用 书籍简介： 本书深入探讨了现代航空航天动力学领域的核心议题，重点聚焦于从基础理论构建到复杂系统工程应用的完整链条。全书内容涵盖了航天器设计、推进系统优化、飞行器控制以及新型能源应用等多个关键维度，旨在为航空航天工程师、研究人员以及相关专业的学生提供一个全面、深入且具有实践指导意义的知识框架。 第一部分：基础理论与分析工具 本部分奠定了理解复杂航空航天现象的数学和物理基础。首先，从经典流体力学和气体动力学原理出发，详细阐述了高速流动、激波与边界层理论在航天器再入和高超声速飞行中的作用。特别地，对于复杂工程问题的求解，本书强调了数值方法的重要性。我们细致地分析了有限体积法、有限元法在处理非定常、高马赫数流动问题中的优势与局限性。 在热力学方面，不仅回顾了经典的热力学定律，更深入探讨了化学反应动力学在能量转换过程中的控制作用。这包括了燃烧反应速率常数的确定、能量释放机制的微观理解，以及如何利用这些知识来预测和控制复杂热力学系统的行为。重点讨论了能量守恒与动量守恒在非理想气体状态下的修正和应用。 第二部分：先进推进系统设计与性能评估 本部分聚焦于当前和未来主流的航天推进技术。 化学火箭推进系统： 详细剖析了液氧/煤油、液氢/液氧等主流推进剂组合的性能特性。书中利用循环理论（如Belonging循环、膨胀循环）来系统分析不同发动机循环对总冲量、比冲和推重比的影响。我们构建了详细的发动机性能分析模型，包括喷管膨胀过程的损失分析、推力室的几何优化设计，以及如何通过精确的温度和压力分布计算来评估系统的热力学效率。对于固体火箭发动机，则着重于推进剂配方设计、燃烧稳定性的控制以及推力剖面塑形的工程实现。 电推进技术： 鉴于电推进在深空探测任务中的战略地位，本书对霍尔推进器、离子推进器和磁等离子体动力学（MPD）推力器进行了深入的系统性研究。我们不仅解释了电场和磁场如何耦合以产生高效的等离子体加速，还详细分析了关键参数——如功率密度、推力效率和寿命之间的权衡关系。涉及的专题包括等离子体鞘层效应、电极材料的选择及其对长期运行稳定性的影响。 第三部分：飞行器热防护与结构完整性 在高速飞行和再入大气层的极端环境下，热防护系统（TPS）是保证任务成功的核心要素。本书系统梳理了烧蚀材料、辐射冷却技术和再生冷却技术的工作机理。针对再生冷却，我们详细阐述了冷却剂（如液氢、煤油）在复杂曲面通道中的流动与传热模型，包括湍流、二次流结构和物面热流的精确耦合计算方法。 在结构力学方面，重点讨论了火箭结构在起飞阶段的瞬态载荷响应、高空低压环境下的材料疲劳特性，以及贮箱的防热与防冰设计。书中引入了复合材料在先进航天结构中的应用案例，并探讨了如何利用非线性有限元分析来预测复杂应力状态下的结构失效模式。 第四部分：控制、导航与任务规划 现代航天器高度依赖精确的控制与导航系统。本部分涵盖了从轨道机动规划到姿态精确控制的全过程。 动力学与控制： 基于牛顿-欧拉方程，建立了多体系统的非线性动力学模型。详细介绍了PID控制、最优控制理论（如LQR、Pontryagin极大值原理）在轨道维持和姿态稳定中的应用。特别地，针对火箭发射过程中的颤振问题，我们分析了气动弹性耦合对飞行轨迹的影响，并提出了主动抑制颤振的控制策略。 导航与制导： 阐述了先进传感器（如星敏感器、陀螺仪、GPS/GNSS）的数据融合技术，特别是扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）在状态估计中的应用。在制导方面，本书重点讨论了基于模型的预测控制（MPC）在复杂轨道交会对接任务中的应用，以确保高精度的自主操作能力。 第五部分：前沿研究与未来展望 本部分展望了未来航空航天动力学的发展方向。这包括了核热推进、脉冲核推进（Orion计划的现代分析）等高能推进技术的基本原理和工程挑战。此外，书中还探讨了利用人工智能和机器学习技术来优化飞行器设计迭代过程、实现故障诊断与预测性维护的潜力。对于吸气式发动机与火箭发动机的组合循环（如Scramjet-Rocket组合），本书从热力学循环匹配的角度进行了初步的分析和讨论。 本书旨在提供一个严谨的、面向工程实践的知识体系，确保读者能够掌握从基础原理到尖端技术的全面认知，以应对未来航空航天领域日益复杂的挑战。

评分☆☆☆☆☆

我一直对物理和化学的交叉领域非常着迷，特别是那些能够解释宏大现象的微观机制。液体火箭发动机的燃烧，无疑是这样一种将物理学、化学、工程学融为一体的复杂过程。我希望这本书能够深入浅出地讲解其中的关键科学原理。例如，书中会详细介绍哪些主要的化学反应路径，以及它们对燃烧效率和产物成分的影响？在燃烧不稳定性方面，书中是否会探讨其产生的机理，以及数值仿真如何帮助我们理解和抑制这些不稳定性？对于热化学模型的建立，书中是倾向于简化模型还是详细的组分模型？另外，我非常关注书中在处理多相流问题时的数学模型和数值算法。液体燃料喷注后的雾化、液滴蒸发、以及液滴与气相的相互作用，这些过程如何被准确地模拟出来？书中是否会提供一些关于湍流-化学反应耦合的先进模型，以及它们在实际应用中的优势和局限性？我期待这本书能够提供一个全面而深入的视角，让我们理解液体火箭发动机燃烧过程的本质，并为进一步的研究和工程实践提供坚实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对前沿科技充满好奇的普通读者，我对液体火箭发动机燃烧过程的神秘感由来已久。我总觉得，那些宏伟的火箭发射背后，蕴含着无数精密的科学计算和技术。这本书的出现，让我有机会一窥究竟。我非常期待书中能够用一种既科学严谨又不失趣味性的方式，来解读那些复杂的物理现象。比如，燃烧过程中产生的剧烈温度和压力变化，是如何通过数值模拟来预测的？书中是否会展示一些可视化的结果，让我们能够直观地看到燃烧室内气体的流动轨迹、温度分布和化学反应区域？我很好奇，那些看似抽象的数学方程，是如何被计算机转化为生动的模拟动画的。此外，这本书是否会提及一些实际工程中的案例，说明数值仿真是如何帮助工程师解决实际问题的？例如，如何通过仿真来优化燃料喷注方式，提高燃烧效率，降低推力波动，或者预测发动机的寿命？如果书中能够解答这些问题，那么它将不仅仅是一本技术书籍，更是一扇通往航天科技前沿的窗口。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在航空航天领域摸爬滚打了多年的工程师，我一直对精确模拟火箭发动机的燃烧过程有着极高的期望。过去，我们更多地依赖于实验数据来验证和优化设计，而实验成本高昂且周期漫长。因此，一本能够提供可靠的数值仿真方法的书籍，对我们来说具有极大的价值。我非常关注这本书在模型精度和计算效率上的平衡。例如，它是否能够捕捉到燃烧室内的复杂流场结构，如回流区、激波等？对于多组分反应动力学，书中是否提供了较为完备的模型和求解策略？在湍流模型方面，书中是侧重于RANS（雷诺平均纳维-斯托克斯方程）方法，还是会涉及更高级的LES（大涡模拟）或DNS（直接数值模拟）？我尤其想了解书中在耦合模型方面的处理，比如如何将化学反应、湍流和传热过程有效地耦合在一起，形成一个统一的仿真框架。此外，书中对于边界条件的处理，例如喷注器的初始条件、燃烧室壁面的热负荷等，是否提供了详细的指导和建议？如果书中能够提供一些具体的算例分析，并对比仿真结果与实验数据，那将是极大的帮助，能够让我们快速上手并应用于实际工作中。

评分☆☆☆☆☆

最近开始涉足流体力学和热力学领域，希望通过阅读一些专业书籍来夯实基础。当我在书店看到《液体火箭发动机燃烧过程建模与数值仿真》这本书时，直觉告诉我这可能是理解复杂燃烧现象的一个很好的切入点。虽然我可能还无法完全掌握书中所有的高深理论，但我对它能够提供的关于“建模”的思路非常感兴趣。建模的过程本身就是一种抽象和概括，它要求我们从纷繁复杂的物理现象中提炼出最核心的要素，并用数学语言进行描述。我希望这本书能够清晰地展示这个从物理现象到数学模型，再到数值算法的转化过程。例如，对于液体燃料的雾化、蒸发、混合以及与氧化剂的化学反应，书中是如何进行简化和理想化的？它是否会介绍一些通用的建模库或者框架，让我们能够在此基础上进行二次开发？我对于书中可能涉及的网格生成技术、求解器的选择和收敛性分析也很感兴趣，这些都是进行可靠数值仿真的关键环节。即便我不能立刻熟练运用书中的方法，但通过学习其中的建模思想，我能够对整个流程有一个更清晰的认识，为我将来学习其他相关领域的建模打下基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴实，没有华丽的插图，但书名却直接点明了核心主题——液体火箭发动机的燃烧过程建模与数值仿真。这立刻吸引了我，因为我对这个领域一直抱有浓厚的兴趣。我本身并不是这个领域的专家，但通过一些科普文章和纪录片，我对火箭发动机的工作原理有了大致的了解。然而，真正将这些原理与具体的工程实现联系起来，尤其是在“建模”和“数值仿真”这两个层面，对我来说一直是一个模糊的概念。我好奇这本书是否能够以一种相对易懂的方式，将复杂的物理化学过程，例如气液两相流、湍流燃烧、传热传质等，转化为数学模型，并进一步通过计算机模拟来预测和优化燃烧性能。我特别想知道书中是否会介绍一些常用的数值方法，比如有限体积法、有限元法等，以及它们在处理火箭发动机复杂几何形状和边界条件时的应用。此外，对于初学者而言，模型的简化和假设的选择也是一个关键点，我希望书中能够对这些方面进行深入的探讨，指导读者如何根据实际需求进行取舍。这本书的出版，在我看来，填补了我知识体系中的一个重要空白，为我进一步深入了解航天动力学打开了一扇窗户。