液體火箭發動機燃燒過程建模與數值仿真 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王振國 著

圖書標籤:

• 液體火箭發動機
• 燃燒過程
• 數值仿真
• 建模
• CFD
• 傳熱
• 燃燒
• 推進劑
• 流體力學
• 航空航天

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118085259

商品編碼：1027759336

齣版時間：2012-10-01

作  者:王振國 著作 定  價:75 齣 版 社:國防工業齣版社 齣版日期:2012年10月01日 頁  數:280 裝  幀:精裝 ISBN:9787118085259 ●第1章 引言
●1.1 液體火箭發動機的基本結構
●1.1.1 推進劑供應係統
●1.1.2 推力室
●1.2 液體火箭發動機的內部燃燒過程
●1.2.1 啓動和關機過程
●1.2.2 燃燒過程
●1.2.3 工作過程的性能參數
●1.3 液體火箭發動機燃燒過程數值仿真的特點及發展曆程
●1.3.1 液體火箭發動機燃燒過程數值仿真的作用
●1.3.2 液體火箭發動機工作過程數值仿真的主要內容
●1.3.3 液體火箭發動機燃燒過程的數值仿真發展曆程
●1.4 化學流體力學基本控製方程組
●1.5 本書的主要內容
●參考文獻
●第2章 液體推進劑霧化機理和霧化模型
●2.1 液體火箭發動機噴注器類型和作用
●2.2 液體推進劑霧化機理
●2.2.1 靜態液滴的形成
●2.2.2 圓柱射流破碎
●部分目錄

內容簡介

王振國編寫的這本《液體火箭發動機燃燒過程建模與數值仿真》係統地建立和介紹瞭液體火箭發動機噴霧燃燒過程的理論、模型和數值計算方法，包括液體推進劑噴霧理論與噴嘴霧化模型，液滴在常壓、高壓和振蕩環境下的蒸發理論及多組分液滴蒸發模型，湍流流動模型，湍流燃燒模型，傳熱模型，燃燒不穩定理論與模型等，上述理論或模型反映瞭當前的*新研究成果。本書*後給齣瞭完整的液體火箭發動機噴霧燃燒計算模型，介紹瞭數值算法和網格生成方法，並給齣瞭應用算例。
《液體火箭發動機燃燒過程建模與數值仿真》可作為航天、航空、內燃機以及一切從事和涉及液體燃料燃燒領域和專業的師生和科技人員的教材或參考書。

現代航空航天動力學：從理論基礎到前沿應用 書籍簡介： 本書深入探討瞭現代航空航天動力學領域的核心議題，重點聚焦於從基礎理論構建到復雜係統工程應用的完整鏈條。全書內容涵蓋瞭航天器設計、推進係統優化、飛行器控製以及新型能源應用等多個關鍵維度，旨在為航空航天工程師、研究人員以及相關專業的學生提供一個全麵、深入且具有實踐指導意義的知識框架。 第一部分：基礎理論與分析工具 本部分奠定瞭理解復雜航空航天現象的數學和物理基礎。首先，從經典流體力學和氣體動力學原理齣發，詳細闡述瞭高速流動、激波與邊界層理論在航天器再入和高超聲速飛行中的作用。特彆地，對於復雜工程問題的求解，本書強調瞭數值方法的重要性。我們細緻地分析瞭有限體積法、有限元法在處理非定常、高馬赫數流動問題中的優勢與局限性。 在熱力學方麵，不僅迴顧瞭經典的熱力學定律，更深入探討瞭化學反應動力學在能量轉換過程中的控製作用。這包括瞭燃燒反應速率常數的確定、能量釋放機製的微觀理解，以及如何利用這些知識來預測和控製復雜熱力學係統的行為。重點討論瞭能量守恒與動量守恒在非理想氣體狀態下的修正和應用。 第二部分：先進推進係統設計與性能評估 本部分聚焦於當前和未來主流的航天推進技術。 化學火箭推進係統： 詳細剖析瞭液氧/煤油、液氫/液氧等主流推進劑組閤的性能特性。書中利用循環理論（如Belonging循環、膨脹循環）來係統分析不同發動機循環對總衝量、比衝和推重比的影響。我們構建瞭詳細的發動機性能分析模型，包括噴管膨脹過程的損失分析、推力室的幾何優化設計，以及如何通過精確的溫度和壓力分布計算來評估係統的熱力學效率。對於固體火箭發動機，則著重於推進劑配方設計、燃燒穩定性的控製以及推力剖麵塑形的工程實現。 電推進技術： 鑒於電推進在深空探測任務中的戰略地位，本書對霍爾推進器、離子推進器和磁等離子體動力學（MPD）推力器進行瞭深入的係統性研究。我們不僅解釋瞭電場和磁場如何耦閤以産生高效的等離子體加速，還詳細分析瞭關鍵參數——如功率密度、推力效率和壽命之間的權衡關係。涉及的專題包括等離子體鞘層效應、電極材料的選擇及其對長期運行穩定性的影響。 第三部分：飛行器熱防護與結構完整性 在高速飛行和再入大氣層的極端環境下，熱防護係統（TPS）是保證任務成功的核心要素。本書係統梳理瞭燒蝕材料、輻射冷卻技術和再生冷卻技術的工作機理。針對再生冷卻，我們詳細闡述瞭冷卻劑（如液氫、煤油）在復雜麯麵通道中的流動與傳熱模型，包括湍流、二次流結構和物麵熱流的精確耦閤計算方法。 在結構力學方麵，重點討論瞭火箭結構在起飛階段的瞬態載荷響應、高空低壓環境下的材料疲勞特性，以及貯箱的防熱與防冰設計。書中引入瞭復閤材料在先進航天結構中的應用案例，並探討瞭如何利用非綫性有限元分析來預測復雜應力狀態下的結構失效模式。 第四部分：控製、導航與任務規劃 現代航天器高度依賴精確的控製與導航係統。本部分涵蓋瞭從軌道機動規劃到姿態精確控製的全過程。 動力學與控製： 基於牛頓-歐拉方程，建立瞭多體係統的非綫性動力學模型。詳細介紹瞭PID控製、最優控製理論（如LQR、Pontryagin極大值原理）在軌道維持和姿態穩定中的應用。特彆地，針對火箭發射過程中的顫振問題，我們分析瞭氣動彈性耦閤對飛行軌跡的影響，並提齣瞭主動抑製顫振的控製策略。 導航與製導： 闡述瞭先進傳感器（如星敏感器、陀螺儀、GPS/GNSS）的數據融閤技術，特彆是擴展卡爾曼濾波（EKF）和無跡卡爾曼濾波（UKF）在狀態估計中的應用。在製導方麵，本書重點討論瞭基於模型的預測控製（MPC）在復雜軌道交會對接任務中的應用，以確保高精度的自主操作能力。 第五部分：前沿研究與未來展望 本部分展望瞭未來航空航天動力學的發展方嚮。這包括瞭核熱推進、脈衝核推進（Orion計劃的現代分析）等高能推進技術的基本原理和工程挑戰。此外，書中還探討瞭利用人工智能和機器學習技術來優化飛行器設計迭代過程、實現故障診斷與預測性維護的潛力。對於吸氣式發動機與火箭發動機的組閤循環（如Scramjet-Rocket組閤），本書從熱力學循環匹配的角度進行瞭初步的分析和討論。 本書旨在提供一個嚴謹的、麵嚮工程實踐的知識體係，確保讀者能夠掌握從基礎原理到尖端技術的全麵認知，以應對未來航空航天領域日益復雜的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在航空航天領域摸爬滾打瞭多年的工程師，我一直對精確模擬火箭發動機的燃燒過程有著極高的期望。過去，我們更多地依賴於實驗數據來驗證和優化設計，而實驗成本高昂且周期漫長。因此，一本能夠提供可靠的數值仿真方法的書籍，對我們來說具有極大的價值。我非常關注這本書在模型精度和計算效率上的平衡。例如，它是否能夠捕捉到燃燒室內的復雜流場結構，如迴流區、激波等？對於多組分反應動力學，書中是否提供瞭較為完備的模型和求解策略？在湍流模型方麵，書中是側重於RANS（雷諾平均納維-斯托剋斯方程）方法，還是會涉及更高級的LES（大渦模擬）或DNS（直接數值模擬）？我尤其想瞭解書中在耦閤模型方麵的處理，比如如何將化學反應、湍流和傳熱過程有效地耦閤在一起，形成一個統一的仿真框架。此外，書中對於邊界條件的處理，例如噴注器的初始條件、燃燒室壁麵的熱負荷等，是否提供瞭詳細的指導和建議？如果書中能夠提供一些具體的算例分析，並對比仿真結果與實驗數據，那將是極大的幫助，能夠讓我們快速上手並應用於實際工作中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸實，沒有華麗的插圖，但書名卻直接點明瞭核心主題——液體火箭發動機的燃燒過程建模與數值仿真。這立刻吸引瞭我，因為我對這個領域一直抱有濃厚的興趣。我本身並不是這個領域的專傢，但通過一些科普文章和紀錄片，我對火箭發動機的工作原理有瞭大緻的瞭解。然而，真正將這些原理與具體的工程實現聯係起來，尤其是在“建模”和“數值仿真”這兩個層麵，對我來說一直是一個模糊的概念。我好奇這本書是否能夠以一種相對易懂的方式，將復雜的物理化學過程，例如氣液兩相流、湍流燃燒、傳熱傳質等，轉化為數學模型，並進一步通過計算機模擬來預測和優化燃燒性能。我特彆想知道書中是否會介紹一些常用的數值方法，比如有限體積法、有限元法等，以及它們在處理火箭發動機復雜幾何形狀和邊界條件時的應用。此外，對於初學者而言，模型的簡化和假設的選擇也是一個關鍵點，我希望書中能夠對這些方麵進行深入的探討，指導讀者如何根據實際需求進行取捨。這本書的齣版，在我看來，填補瞭我知識體係中的一個重要空白，為我進一步深入瞭解航天動力學打開瞭一扇窗戶。

評分☆☆☆☆☆

最近開始涉足流體力學和熱力學領域，希望通過閱讀一些專業書籍來夯實基礎。當我在書店看到《液體火箭發動機燃燒過程建模與數值仿真》這本書時，直覺告訴我這可能是理解復雜燃燒現象的一個很好的切入點。雖然我可能還無法完全掌握書中所有的高深理論，但我對它能夠提供的關於“建模”的思路非常感興趣。建模的過程本身就是一種抽象和概括，它要求我們從紛繁復雜的物理現象中提煉齣最核心的要素，並用數學語言進行描述。我希望這本書能夠清晰地展示這個從物理現象到數學模型，再到數值算法的轉化過程。例如，對於液體燃料的霧化、蒸發、混閤以及與氧化劑的化學反應，書中是如何進行簡化和理想化的？它是否會介紹一些通用的建模庫或者框架，讓我們能夠在此基礎上進行二次開發？我對於書中可能涉及的網格生成技術、求解器的選擇和收斂性分析也很感興趣，這些都是進行可靠數值仿真的關鍵環節。即便我不能立刻熟練運用書中的方法，但通過學習其中的建模思想，我能夠對整個流程有一個更清晰的認識，為我將來學習其他相關領域的建模打下基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對前沿科技充滿好奇的普通讀者，我對液體火箭發動機燃燒過程的神秘感由來已久。我總覺得，那些宏偉的火箭發射背後，蘊含著無數精密的科學計算和技術。這本書的齣現，讓我有機會一窺究竟。我非常期待書中能夠用一種既科學嚴謹又不失趣味性的方式，來解讀那些復雜的物理現象。比如，燃燒過程中産生的劇烈溫度和壓力變化，是如何通過數值模擬來預測的？書中是否會展示一些可視化的結果，讓我們能夠直觀地看到燃燒室內氣體的流動軌跡、溫度分布和化學反應區域？我很好奇，那些看似抽象的數學方程，是如何被計算機轉化為生動的模擬動畫的。此外，這本書是否會提及一些實際工程中的案例，說明數值仿真是如何幫助工程師解決實際問題的？例如，如何通過仿真來優化燃料噴注方式，提高燃燒效率，降低推力波動，或者預測發動機的壽命？如果書中能夠解答這些問題，那麼它將不僅僅是一本技術書籍，更是一扇通往航天科技前沿的窗口。

評分☆☆☆☆☆

我一直對物理和化學的交叉領域非常著迷，特彆是那些能夠解釋宏大現象的微觀機製。液體火箭發動機的燃燒，無疑是這樣一種將物理學、化學、工程學融為一體的復雜過程。我希望這本書能夠深入淺齣地講解其中的關鍵科學原理。例如，書中會詳細介紹哪些主要的化學反應路徑，以及它們對燃燒效率和産物成分的影響？在燃燒不穩定性方麵，書中是否會探討其産生的機理，以及數值仿真如何幫助我們理解和抑製這些不穩定性？對於熱化學模型的建立，書中是傾嚮於簡化模型還是詳細的組分模型？另外，我非常關注書中在處理多相流問題時的數學模型和數值算法。液體燃料噴注後的霧化、液滴蒸發、以及液滴與氣相的相互作用，這些過程如何被準確地模擬齣來？書中是否會提供一些關於湍流-化學反應耦閤的先進模型，以及它們在實際應用中的優勢和局限性？我期待這本書能夠提供一個全麵而深入的視角，讓我們理解液體火箭發動機燃燒過程的本質，並為進一步的研究和工程實踐提供堅實的理論基礎。