连续爆轰发动机原理与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王健平，姚松柏 著

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• 连续爆轰发动机
• 爆轰燃烧
• 推进原理
• 航空动力
• 发动机技术
• 流体力学
• 燃烧学
• 新型推进
• 工程应用
• 气动热力

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030554444

版次：01

商品编码：12344164

包装：精装

丛书名： “十三五”国家重点出版物出版规划项目·重大出版工程 高超声速出版工程

开本：16开

出版时间：2017-11-01

页数：256

正文语种：中文

内容简介

现有的发动机燃烧都是缓燃。爆轰是与激波紧密耦合的超声速燃烧。连续爆轰发动机利用燃烧室内沿圆周方向传播的爆轰波，沿轴向产生推力。它具有燃烧速度快、热效率高、比冲大、流量大幅可调的优点，可望成为未来颠覆性航空航天动力。本书将主要以作者近十年来的研究成果为基础，对连续爆轰发动机的基本原理和应用技术进行系统总结。

目录

第1章 概述
1.1 爆轰发动机
1.1.1 驻定爆轰发动机
1.1.2 脉冲爆轰发动机
1.1.3 连续爆轰发动机
1.2 爆轰理论
1.2.1 爆轰理论的形成和发展
1.2.2 C-J理论
1.2.3 ZND模型

第2章 实验技术
2.1 燃烧室
2.2 供气系统
2.2.1 气库
2.2.2 针阀与质量流量控制器
2.2.3 电磁阀
2.2.4 单向阀
2.3 排气系统
2.4 点火系统
2.5 控制系统
2.6 测量系统
2.6.1 压强传感器
2.6.2 数据采集记录
2.7 实验方法
2.7.1 实验基本流程
2.7.2 实验时序设计

第3章 数值模拟方法
3.1 化学反应模型
3.1.1 一步化学反应模型
3.1.2 两步化学反应模型
3.1.3 基元化学反应模型
3.2 控制方程
3.3 数值方法
3.3.1 Steger-Warming矢通量分裂
3.3.2 MPWENO格式
3.3.3 Runge-Kutta法
3.3.4 MPI并行计算
3.4 边界条件

第4章 进气与点火起爆
4.1 喷注与掺混
4.1.1 燃料喷注与掺混
4.1.2 非均布进气方式的数值模拟
4.1.3 阵列式小孔进气方式
4.2 点火与起爆
4.2.1 预爆轰管起爆
4.2.2 电火花塞起爆
4.2.3 其他起爆方式

第5章 流场结构
5.1 二维连续爆轰流场
5.1 -1计算方法
5.1.2 连续爆轰发动机流场
5.1.3 人流总压及管长对连续爆轰发动机推进性能的影响
5.2 三维连续爆轰流场
5.2.1 控制方程
5.2.2 网格收敛性
5.2.3 流场结构
5.2.4 曲率效应
5.3 人流极限
5.3.1 数学模型与边界条件
5.3.2 物理模型
5.3.3 分析

第6章 粒子跟踪法与热力学分析
6.1 热力学循环
6.1.1 Humphrey循环
6.1.2 F-J循环
6.1.3 ZND循环
6.1.4 Brayton循环
6.1.5 几种理想循环模型对比
6.2 粒子跟踪法在连续爆轰发动机数值模拟中的应用
6.2.1 反应模型和网格验证
6.2.2 粒子轨迹跟踪
6.2.3 热力学过程分析和比较
6.3 二维和三维流场中的粒子轨迹及结果分析
6.3.1 物理模型和数值方法
6.3.2 二维流场中的粒子轨迹
6.3.3 三维流场中的粒子轨迹
6.3.4 三维和二维结果对比分析

第7章 多波面现象
7.1 波面数量与稳定性
7.1.1 进气与点火方式
7.1.2 燃烧室条件对波面个数及发动机性能的影响
7.1.3 点火至稳定燃烧过程的分析
7.2 多种进气方式
7.2.1 全面进气(全范围进气)
7.2.2 居中细缝进气
7.2.3 两侧细缝进气
7.2.4 放射间隔进气
7.2.5 倾斜带状进气
7.2.6 讨论
7.3 多波面自发形成过程
7.3.1 典型算例
7.3.2 与传统数值模拟结果和实验结果的比较
7.3.3 多波面现象的分析

第8章 空心圆筒燃烧室
8.1 新模型的提出
8.2 网格
8.3 流场
8.3.1 爆轰波稳定过程
8.3.2 波面与可燃气
8.3.3 两种模型对比
8.3.4 性能
8.4 空心圆筒燃烧室中的粒子轨迹
8.4.1 布点
8.4.2 结果分析

第9章 喷管与尾流
9.1 四种喷管构型
9.2 流场结构
9.3 推力性能分析
9.4 尾流场的影响
参考文献
彩图

《翼型流体力学：从理论到应用》 简介： 本书深入探讨了翼型在流体中的运动规律，系统阐述了其基本原理、关键技术及其在航空航天、风能等领域的广泛应用。作者以严谨的科学态度和清晰的逻辑结构，带领读者从最基础的流体动力学概念出发，逐步深入到复杂的翼型设计与性能分析。 核心内容： 流体力学基础： 本章从纳维-斯托克斯方程出发，回顾了粘性流和无粘流的基本概念，介绍了伯努利方程、连续性方程等核心流体力学定理，并阐述了速度势流、涡量场等概念在理解翼型流动中的重要性。重点讲解了边界层理论，包括层流和湍流边界层的形成、发展与分离机理，以及雷诺数、普朗特数等关键参数的影响。 翼型几何与参数： 详细介绍了翼型的基本几何参数，如弦长、翼展、翼型厚度、弯度、前缘半径、后缘形状等，并分析了这些参数如何影响翼型的气动特性。书中通过大量图示，直观展示了不同几何形状的翼型在流动场中的差异，并引入了翼型系列（如NACA系列）的命名规则和特点。 翼型气动力的产生与计算： 深入剖析了升力和阻力产生的物理机制。升力主要通过“伯努利效应”和“牛顿第三定律”从压力分布和动量变化两个角度进行解释。阻力则细分为摩擦阻力、压差阻力和诱导阻力。本书介绍了计算翼型气动力的各种方法，包括解析法（如柯塔-儒可夫斯基定理）、数值方法（如有限元法、有限体积法）以及实验方法（风洞测试）。重点讲解了计算流体力学（CFD）在翼型气动力分析中的作用和技术流程。 不可压缩与可压缩流动的翼型特性： 分别讨论了翼型在不可压缩和可压缩流场中的行为。对于不可压缩流，重点关注了失速现象的产生原因、发生条件及控制方法。对于可压缩流，则深入分析了跨音速和超音速流动对翼型气动特性的影响，包括激波的产生、马赫数效应、面积律等概念，以及超音速翼型（如尖锐前缘翼型）的设计原则。 翼型剖面的设计原则与优化： 介绍了如何根据实际需求设计最优翼型剖面。涵盖了低速高升力翼型、减阻翼型、跨音速翼型、超音速翼型等不同类型翼型的设计策略。书中详细阐述了逆设计方法，即根据期望的气动性能反推出翼型几何形状。同时，也讨论了翼型优化技术，包括参数化翼型描述、优化算法（如遗传算法、梯度下降法）以及多目标优化问题。 翼型气动性能的实验验证： 强调了实验方法在翼型研究中的不可或缺性。详细介绍了风洞的种类、工作原理、模型制作以及实验数据的采集与处理。书中列举了不同类型翼型在风洞实验中的典型数据，并与理论计算结果进行对比分析，以验证模型和方法的准确性。 翼型在工程中的应用： 广泛介绍了翼型技术在各领域的实际应用。 航空领域： 飞机机翼、尾翼、螺旋桨叶片、直升机旋翼等。分析了不同飞行状态下对翼型性能的要求，以及如何通过翼型设计实现高效率、低阻力、高升力以及良好的操纵性。 风能领域： 风力发电机叶片的设计。重点讲解了如何利用翼型理论提高风能转换效率，以及考虑风载荷、疲劳等因素对叶片翼型设计的影响。 其他领域： 汽车空气动力学中的翼型（如尾翼、前翼）、船舶的鳍、以及一些高速运动物体的设计等。 本书特色： 本书集理论性、系统性、实用性于一体。作者在阐述基础理论的同时，紧密结合工程实际，提供了大量的案例分析和计算示例。语言通俗易懂，逻辑清晰，图文并茂，适合航空航天工程师、风能工程师、机械工程师、以及相关专业的学生和研究人员阅读。通过本书的学习，读者将能够深入理解翼型工作的基本原理，掌握翼型设计与分析的关键技术，并将其应用于解决实际工程问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是，它不仅仅是一本技术手册，更像是一次深入的理论求索之旅。我一直对流体力学和燃烧学的交叉领域非常着迷，而连续爆轰发动机恰恰是这两个学科的集大成者。我迫切地想知道，作者是如何将那些看似抽象的理论概念，比如激波、绝热压缩、化学反应动力学等，巧妙地融合在一起，从而解释爆轰过程的。书中会不会有详细的数学模型推导，让我能够一步步理解爆轰波的生成和维持机制？例如，当燃料和氧化剂混合后，如何在极短的时间内完成燃烧，并产生如此巨大的能量释放？我特别关注关于爆轰波稳定性的讨论，因为我知道，不稳定的爆轰过程可能导致发动机失效甚至解体。因此，书中关于如何控制爆轰波的传播路径、频率和强度的方法，对我来说是至关重要的。我期待看到关于不同爆轰模态的详细对比分析，比如相比于传统的超燃冲压发动机，连续爆轰发动机在效率、比冲和推力密度方面究竟有哪些优势？书中会不会提供一些具体的性能参数对比，以便我进行更直观的评估？此外，我也对实现连续爆轰的工程挑战很感兴趣。例如，如何在发动机内部构建一个能够承受高压和高温冲击的结构？燃料和氧化剂的精确配比和喷注方式，又将如何影响爆轰的稳定性和效率？我希望这本书能解答这些我一直以来思考的问题，并为我提供一个全面而深入的视角来理解这项前沿技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目本身就勾起了我内心深处对探索未知和挑战极限的渴望。我一直对那些能够重新定义效率和性能的先进技术充满了好奇，而连续爆轰发动机，在我看来，就是这样一种颠覆性的力量。我期待这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我一步步深入了解爆轰这一极具能量的物理过程。我希望书中能详细阐述爆轰波的形成机制，比如是如何通过瞬时的化学反应和物理压缩，产生出如此巨大的能量。同时，我也非常关注如何将这种短暂的爆发转化为持续、稳定的推力。书中是否会深入探讨实现“连续”爆轰的具体技术，例如不同类型的爆轰模式，以及它们在控制和优化方面的策略？我期待能够看到一些严谨的理论分析和计算模拟结果，来支撑这些技术论证。此外，我也对爆轰发动机的工程实现所面临的挑战充满了兴趣。例如，在如此极端的高温高压环境下，材料科学和结构设计需要达到怎样的水平？燃料供给和控制系统又有哪些关键的技术要求？书中会不会分享一些关于实际工程应用或者实验验证的案例？这能让我对这项技术的可行性和潜力有更直观的认识。总而言之，我期望这本书能够为我提供一个全面、深入且富有启发性的视角，让我能够深刻理解连续爆轰发动机的原理，并对其未来的发展充满信心。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《连续爆轰发动机原理与技术》，沉甸甸的，翻开第一页就有一种深入探索未知领域的兴奋感。我一直对各种新型推进技术充满好奇，尤其是那些听起来就充满力量和效率的。爆轰，这个词本身就带着一种压迫感和爆发力，而“连续爆轰”更是暗示着一种源源不绝、稳定而强大的能量输出。我设想这本书会从最基础的物理原理出发，比如燃烧学的基本定律，热力学循环在爆轰过程中的体现，然后再逐步深入到爆轰波的形成、传播以及与发动机结构之间的相互作用。我会期待书中详细讲解不同类型的爆轰模式，比如旋转爆轰、脉冲爆轰等等，它们各自的优势和劣势，以及在哪些应用场景下更具潜力。同时，我也非常关心如何实现这种“连续”的状态，这其中一定涉及到复杂的控制系统、精确的燃料喷注策略，以及如何有效地管理爆轰过程中的高压和高温。书中会不会有详细的数值模拟和实验数据来支撑理论分析？这对我这种更喜欢看到实证研究的读者来说非常重要。我希望能看到一些关于材料科学的讨论，毕竟在如此极端的工况下，发动机材料的选择和设计是至关重要的。此外，这本书的“技术”部分，我期望能看到一些关于发动机设计、制造工艺，甚至是实际试飞案例的介绍，这样才能更直观地理解这些先进理论在工程实践中的落地情况。总而言之，我满怀期待地希望这本书能够为我打开一扇理解和掌握这项颠覆性推进技术的大门，让我能从根本上理解其运作机制，并对未来的发展趋势有一个清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，在我看来，就是一部关于能量转化和物质形态改变的史诗。我一直对物理学中那些颠覆常识的现象着迷，而爆轰无疑是其中最具代表性的之一。我希望这本书能带领我走进一个全新的物理世界，在那里，物质的反应不再是平缓的燃烧，而是瞬时、剧烈的能量释放。我期待书中能够详细阐述爆轰波的形成机理，比如如何通过预先设定的条件，诱导混合物发生如此快速的燃烧。我想了解，在爆轰过程中，能量是如何从化学能转化为动能和热能的，以及这个转化过程的效率如何？书中会不会对不同类型爆轰发动机进行分类和比较？比如，旋转爆轰发动机和脉冲爆轰发动机，它们在结构设计、工作原理和性能表现上有什么显著的区别？我非常想知道，如何才能实现“连续”的爆轰，这是否意味着需要一个持续不断地产生爆轰波的循环系统？我期待书中能够提供详细的控制策略和优化方法，以保证发动机在高负荷下的稳定运行。此外，我也对爆轰在实际应用中的前景非常感兴趣。它是否有可能成为未来航空航天领域的一种主流推进方式？它的优势和劣势是什么？书中会不会有一些关于未来发展趋势的预测和展望？总而言之，我希望这本书能够提供一个清晰、严谨的理论框架，让我能够深刻理解连续爆轰发动机的奥秘，并对其未来的发展充满期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的 title 就充满了科学的严谨和技术的挑战，这正是我一直以来所追求的阅读体验。我对那些能够挑战现有物理极限的科技成果非常着迷，而爆轰发动机无疑是其中一个极具代表性的例子。我希望这本书能够深入浅出地讲解爆轰现象的物理本质，比如它与常规燃烧在能量释放速度和过程上的根本区别。我非常想知道，作者是如何将这些复杂的物理化学过程，通过数学模型和理论推导的方式进行清晰的阐释。关于爆轰波的形成、传播以及如何实现其“连续性”，这对我来说是理解其核心的关键。我期待书中能够详细介绍实现连续爆轰的各种技术路径，例如旋转爆轰、脉冲爆轰等，并对它们各自的原理、优势和劣势进行深入的比较分析。同时，我也对爆轰发动机的工程实现面临的技术难题很感兴趣。比如，如何在极端工况下保证发动机的结构完整性和可靠性？材料科学在其中扮演着怎样的角色？书中是否会提供一些实际的工程案例或者实验数据来佐证其理论？这对我这样更看重实践应用效果的读者来说尤为重要。我希望这本书能为我打开一扇理解爆轰发动机的窗户，让我能够更清晰地认识到这项颠覆性技术所蕴含的巨大潜力和面临的严峻挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，让我联想到的是一股强大的、不受约束的能量，以及如何将其驯服并用于实现高效推进。我一直对那些能够超越传统物理极限的科技创新充满敬畏，而爆轰发动机，无疑是其中一个令人惊叹的例子。我希望这本书能够从最基础的物理原理出发，为我揭示爆轰这一现象的本质，比如它与普通燃烧在能量释放的速率和方式上的根本差异。我非常期待书中能有详细的数学推导和理论分析，来解释爆轰波的形成、传播以及如何实现其“连续”的工作状态。关于如何控制爆轰过程，使其稳定而高效，这对我来说是理解其核心的关键。我希望书中能够介绍不同的爆轰技术，比如旋转爆轰和脉冲爆轰，并深入分析它们各自的技术特点和应用前景。同时，我也对爆轰发动机在工程实践中可能遇到的挑战非常感兴趣。例如，在如此极端的温度和压力条件下，材料的选择和发动机的结构设计需要克服哪些困难？燃料喷注和混合的精确控制又有哪些关键点？书中是否会提供一些实际的工程案例或者实验数据来支持其论述？这能让我更直观地感受到这项技术的现实意义。总而言之，我希望这本书能够为我提供一个深入、严谨且富有洞察力的解读，让我能够全面理解连续爆轰发动机的奥秘，并对其未来的发展方向充满期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透露出一股科技感和力量感，让我迫不及待地想一探究竟。我对高性能推进系统的发展一直很关注，而爆轰发动机，特别是连续爆轰发动机，无疑是其中最具潜力的技术之一。我希望这本书能够深入浅出地讲解其核心原理，从燃烧学的基本概念出发，逐步深入到爆轰波的形成、传播和稳定化机制。我特别想了解，如何通过精确控制燃料和空气的混合比例以及喷注时机，来诱导并维持爆轰波的连续产生。书中会不会有详细的数学模型和仿真结果来支撑这些理论分析？这对我来说非常重要，因为我更倾向于看到严谨的科学论证。同时，我也对爆轰发动机的实际应用和工程实现充满了好奇。例如，如何在发动机内部设计一个能够承受爆轰波极端压力和温度的结构？材料的选择和制造工艺又有哪些特殊的挑战？书中是否会介绍一些关于爆轰发动机的实验数据和试飞案例？这能让我更直观地感受到这项技术的潜力。此外，我也非常关心爆轰发动机在不同领域的应用前景，比如在航空、航天、甚至地面交通领域，它是否能够带来革命性的改变？我期待这本书能够为我提供一个全面而深入的视角，让我能够深刻理解连续爆轰发动机的工作原理、技术挑战以及未来的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，在我看来，就像是一扇通往未来动力学世界的大门，充满了诱惑和挑战。我一直对那些能够突破现有技术瓶颈，带来划时代进步的科技成果心驰神往，而连续爆轰发动机，绝对属于这一范畴。我希望这本书能够从最基础的物理原理出发，为我揭示爆轰这一极其特殊的燃烧现象的本质，比如它如何与常规燃烧在能量转化速率和效率上存在天壤之别。我非常期待书中能够有严谨的数学模型和理论推导，来解释爆轰波的形成、传播以及如何通过巧妙的工程设计，实现其“连续”工作的状态。关于如何控制爆轰过程，使其稳定且高效，这对我来说是理解其核心的关键。我希望书中能够介绍不同类型的爆轰发动机，例如旋转爆轰发动机和脉冲爆轰发动机，并深入分析它们各自的工作原理、技术优势和潜在劣势。同时，我也对爆轰发动机在实际工程应用中可能面临的技术难题充满兴趣。例如，在如此极端的高温高压环境下，材料科学和结构设计需要克服哪些关键的挑战？燃料的精确喷注和混合技术又有哪些独到之处？书中是否会提供一些关于实际工程项目或者实验验证的案例？这能够帮助我更直观地理解这项技术的可行性和未来发展潜力。总而言之，我期望这本书能够为我提供一个深入、全面且富有启发性的解读，让我能够深刻理解连续爆轰发动机的科学原理，并对其未来的发展方向充满期待。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我脑海中浮现的是一系列关于能量、速度和效率的画面。我一直对那些能够突破传统限制的新型动力技术充满兴趣，而连续爆轰发动机无疑是其中的佼佼者。我迫切地希望这本书能够揭示爆轰这一极端燃烧现象背后的科学原理，是如何在发动机中被有效地利用。我期待书中能详细阐述爆轰波的生成机理，比如是如何通过精确的化学反应动力学和流体力学耦合来实现瞬时、高能的能量释放。同时，我也非常关注如何将这种瞬时爆发转化为持续、稳定的推力。书中是否会介绍各种实现“连续”爆轰的技术手段，例如旋转爆轰、脉冲爆轰，以及它们各自的优劣势？我希望书中能有详细的理论分析和数值模拟结果，来解释这些技术是如何工作的。此外，我也对爆轰发动机的工程实现充满好奇。例如，在如此高温高压的环境下，发动机材料的选择和设计需要克服哪些挑战？燃料的喷注和混合技术又有哪些关键点？书中会不会提供一些实际的工程设计案例或者实验数据？这能让我更直观地理解这项技术的可行性。总而言之，我希望这本书能够为我提供一个深入、严谨的视角，让我能够全面地理解连续爆轰发动机的原理，并对其未来的发展充满期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透露出一种工业的厚重感和科技的硬朗感，让我立刻产生了探究其内在奥秘的冲动。我一直对那些能够颠覆现有技术格局的创新成果充满关注，而连续爆轰发动机，无疑是当前推进技术领域中最具革命性的方向之一。我期待这本书能够从最基本的物理化学原理出发，为我清晰地阐述爆轰波的形成和传播机制，以及如何通过巧妙的工程设计，将这种瞬时、剧烈的能量释放转化为持续、稳定的推力。我非常想知道，书中是如何解释实现“连续”爆轰的关键技术，例如旋转爆轰发动机与脉冲爆轰发动机在工作原理、结构设计以及性能指标上的差异。我希望能够看到严谨的理论分析和仿真计算的结果，来佐证这些技术的有效性。此外，我也对爆轰发动机在实际工程应用中可能面临的技术挑战充满好奇。比如，在极端的温度和压力条件下，发动机材料的选择和结构的设计需要达到怎样的水平？燃料的精确喷注和混合技术又有哪些关键点？书中是否会分享一些关于实际工程项目或者实验验证的数据？这能够帮助我更直观地理解这项技术的可行性和潜力。总而言之，我期望这本书能够为我提供一个全面、深入且富有启发性的视角，让我能够深刻理解连续爆轰发动机的原理，并对其未来的发展趋势充满信心。