渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)容簡(jiǎn)介

《渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)》以渦輪基組合循環(huán)（TBCC）發(fā)動(dòng)機(jī)為對(duì)象，簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外的相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，給出了其定義、特點(diǎn)、難點(diǎn)、主要類型和用途、典型構(gòu)型及工作原理。以飛行速度Ma4 的渦輪亞燃沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)為重點(diǎn)，對(duì)總體、加力/沖壓燃燒室、進(jìn)排氣系統(tǒng)等進(jìn)行了介紹和分析，主要包括：總體循環(huán)分析、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、總體方案、仿真建模、模式轉(zhuǎn)換規(guī)律、進(jìn)氣妙組合發(fā)動(dòng)機(jī)/噴管一體化設(shè)計(jì)技術(shù)等；加力/沖壓燃燒室工作環(huán)境、設(shè)計(jì)需求、設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)方案，傳統(tǒng)型和帶裙板蒸發(fā)式值班火焰穩(wěn)定器、可變幾何火焰穩(wěn)定器、支板火焰穩(wěn)定器的性能及特點(diǎn)等；二元單邊膨脹噴管概念特點(diǎn)、氣動(dòng)方案、模型運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、內(nèi)特性模型試驗(yàn)、內(nèi)外流數(shù)值模擬、膨脹面型線等典型結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)噴管流場(chǎng)和性能的影響等；進(jìn)氣道和擴(kuò)壓器設(shè)計(jì)方法、進(jìn)氣道設(shè)計(jì)步驟、進(jìn)氣道特性計(jì)算方法、進(jìn)氣道型面設(shè)計(jì)和特性計(jì)算等。

《渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)》可供從事渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)、航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、高超聲速飛行器進(jìn)排氣系統(tǒng)以及燃燒裝置技術(shù)研究的科研人員和工程技術(shù)人員參考，也可作為有關(guān)主管部門領(lǐng)導(dǎo)和專家進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目或計(jì)劃決策的背景材料使用，還可供從事相關(guān)專業(yè)研究工作和學(xué)習(xí)的教師及研究生參考。

第1章 緒論

1．1 定義和內(nèi)涵

1．2 主要優(yōu)勢(shì)和主要特點(diǎn)

1．3 主要類型

1．4 主要技術(shù)挑戰(zhàn)

1．5 國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

1．6 展望與對(duì)策

1．7 本書導(dǎo)讀

參考文獻(xiàn)

第2章 渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)典型構(gòu)型和應(yīng)用

2．1 渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)典型構(gòu)型

2．1．1 串聯(lián)式渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)

2．1．2 并聯(lián)式渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)

2．1．3 超聲速?gòu)?qiáng)預(yù)冷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)

2．1．4 “三噴氣”組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)

2．1．5 膨脹循環(huán)空氣渦輪沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)

2．1．6 深冷渦噴-火箭組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)

2．2 渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要用途

2．2．1 軍用飛行器動(dòng)力

2．2．2 民用飛行器動(dòng)力

2．2．3 空天飛行器動(dòng)力

參考文獻(xiàn)

第3章 渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)總體方案和循環(huán)分析

3．1 渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)需求分析

3．2 渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)分析

3．3 變循環(huán)渦輪沖壓串聯(lián)組合發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3．4 渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)總體仿真建模

3．5 串聯(lián)式組合發(fā)動(dòng)機(jī)變比熱容部件級(jí)性能模型算法研究

3．5．1 氣體熱力性質(zhì)

3．5．2 部件特性及其出口氣流參數(shù)計(jì)算

3．5．3 發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作點(diǎn)的確定

3．5．4 發(fā)動(dòng)機(jī)非線性方程組Newton-Raphson數(shù)值求解方法

3．5．5 變循環(huán)渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)模型校核

3．6 渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)串聯(lián)方案

3．6．1 渦扇模式初步方案設(shè)計(jì)參數(shù)選取

3．6．2 沖壓模式的初步方案設(shè)計(jì)

3．7 渦輪/沖壓模式轉(zhuǎn)換控制規(guī)律研究

3．7．1 模式轉(zhuǎn)換過程的控制變量和控制目標(biāo)

3．7．2 渦輪/沖壓模式轉(zhuǎn)換過程過渡態(tài)模型及多變量控制規(guī)律研究

3．7．3 模式轉(zhuǎn)換過程中的優(yōu)化問題抽象

3．7．4 多變量多目標(biāo)優(yōu)化算法研究

3．7．5 Newton-Raphson目標(biāo)規(guī)劃算法研究

3．7．6 Newton-Raphson目標(biāo)規(guī)劃算法有效性驗(yàn)證

3．7．7 轉(zhuǎn)換過程控制規(guī)律進(jìn)行多目標(biāo)規(guī)劃后的過渡態(tài)仿真

3．8 進(jìn)氣道/串聯(lián)組合發(fā)動(dòng)機(jī)性能匹配

3．8．1 高超聲速混壓進(jìn)氣道設(shè)計(jì)原則

3．8．2 混壓進(jìn)氣道外壓縮波系設(shè)計(jì)

3．8．3 混壓進(jìn)氣道內(nèi)壓縮波系設(shè)計(jì)

3．8．4 附面層抽吸流量估算

3．8．5 進(jìn)氣道壓縮斜板和喉道幾何參數(shù)的計(jì)算

3．8．6 擴(kuò)壓段總壓恢復(fù)系數(shù)計(jì)算

3．8．7 高超聲速混壓進(jìn)氣道外流阻力估算

3．8．8 組合發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道幾何調(diào)節(jié)研究

3．9 串聯(lián)組合發(fā)動(dòng)機(jī)/噴管性能匹配

3．9．1 二元收擴(kuò)噴管主要幾何尺寸設(shè)計(jì)及調(diào)節(jié)原則

3．9．2 二元對(duì)稱可調(diào)斜板收擴(kuò)噴管特性估算算法

3．9．3 幾何調(diào)整對(duì)噴管推力系數(shù)的影響

3．1 0進(jìn)氣道/組合發(fā)動(dòng)機(jī)/噴管一體化設(shè)計(jì)方案

3．1 0．1 進(jìn)氣道/組合發(fā)動(dòng)機(jī)/噴管主要設(shè)計(jì)參數(shù)的選取及設(shè)計(jì)點(diǎn)性能

3．1 0．2 進(jìn)氣道/組合發(fā)動(dòng)機(jī)/噴管一體化控制規(guī)律優(yōu)化結(jié)果

3．1 0．3 組合發(fā)動(dòng)機(jī)沿飛行軌跡的穩(wěn)態(tài)安裝性能

參考文獻(xiàn)

第4章 渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)加力/沖壓燃燒室

4．1 TBCC加力/沖壓燃燒室工作環(huán)境和設(shè)計(jì)需求

4．2 TBCC加力/沖壓燃燒室研究現(xiàn)狀

4．2．1 日本HYPR計(jì)劃沖壓燃燒室

4．2．2 美國(guó)RTA計(jì)劃沖壓燃燒室

4．2．3 我國(guó)的TBCC加力/沖壓燃燒室研究

4．3 TBCC加力/沖壓燃燒室設(shè)計(jì)方法及方案

4．3．1 加力/沖壓燃燒室的性能估算方法

4．3．2 串聯(lián)式TBCC加力/沖壓燃燒室設(shè)計(jì)方案

4．3．3 并聯(lián)式TBCC加力/沖壓燃燒室設(shè)計(jì)方案

4．3．4 TBCC加力/沖壓燃燒室設(shè)計(jì)小結(jié)

4．4 TBCC加力/沖壓燃燒室火焰穩(wěn)定技術(shù)

4．4．1 試驗(yàn)裝置及數(shù)據(jù)處理方法

4．4．2 值班火焰穩(wěn)定器

4．4．3 可變幾何火焰穩(wěn)定器

4．4．4 支板火焰穩(wěn)定器

4．4．5 火焰穩(wěn)定技術(shù)小結(jié)

4．5 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章 渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)

5．1 排氣系統(tǒng)工作環(huán)境和設(shè)計(jì)需求

5．1．1 高超聲速飛行器對(duì)排氣系統(tǒng)的需求

5．1．2 單邊膨脹噴管的概念和特點(diǎn)

5．2 排氣系統(tǒng)氣動(dòng)方案設(shè)計(jì)

5．2．1 主要幾何參數(shù)確定

5．2．2 SERN模型流道設(shè)計(jì)

5．2．3 SERN模型其他參數(shù)設(shè)計(jì)

5．2．4 SERN模型流路設(shè)計(jì)

5．3 SERN模型運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

5．3．1 設(shè)計(jì)要求和主要技術(shù)難點(diǎn)

5．3．2 SERN喉道設(shè)計(jì)方案

5．3．3 可調(diào)SERN方案設(shè)計(jì)

5．3．4 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)

5．4 SERN內(nèi)特性模型試驗(yàn)方法和裝置

5．4．1 噴管試驗(yàn)臺(tái)的組成

5．4．2 試驗(yàn)測(cè)量?jī)?nèi)容

5．4．3 試驗(yàn)步驟

5．4．4 試驗(yàn)誤差分析和置信度分析

5．5 SERN內(nèi)特性模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究

5．5．1 膨脹面型線對(duì)SERN性能的影響

5．5．2 下腹板長(zhǎng)度對(duì)SERN性能影響

5．5．3 整體氣動(dòng)流路對(duì)SERN性能影響

5．5．4 側(cè)壁構(gòu)型對(duì)SERN性能影響

5．5．5 膨脹面長(zhǎng)度對(duì)SERN性能影響

5．5．6 噴管喉道寬高比對(duì)SERN性能影響

5．5．7 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第6章 渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)

6．1 概述

6．2 TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的特征和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

6．2．1 進(jìn)氣道的基本設(shè)計(jì)要求

6．2．2 進(jìn)氣道的結(jié)構(gòu)類型

6．2．3 進(jìn)氣道特性對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)性能的影響

6．2．4 超聲速進(jìn)氣道的起動(dòng)問題

6．2．5 Oswatitsch的最佳波系理論

6．3 TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道和擴(kuò)壓器設(shè)計(jì)方法

6．3．1 高超聲速飛行器/進(jìn)氣道一體化設(shè)計(jì)問題

6．3．2 高超聲速進(jìn)氣道設(shè)計(jì)過程中主要參數(shù)確定的總原則

6．3．3 高超聲速進(jìn)氣道設(shè)計(jì)步驟

6．3．4 TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道特性計(jì)算方法

6．4 TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道型面設(shè)計(jì)和特性計(jì)算結(jié)果

6．4．1 TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)點(diǎn)選擇

6．4．2 TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)高超聲速進(jìn)氣道設(shè)計(jì)方案和主要參數(shù)

6．4．3 設(shè)計(jì)狀態(tài)TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道特性

6．4．4 沿飛行軌跡TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道特性

6．4．5 展望

參考文獻(xiàn)2100433B