本書內(nèi)容主要包括爆轟領(lǐng)域研究進展、斜爆轟現(xiàn)象和機理分析、斜爆轟研究方法和斜爆轟應(yīng)用形式探索四大部分。第一章介紹以往爆轟波的波面結(jié)構(gòu)以及起爆、傳播機理方面的進展,并對氣相爆轟的工程應(yīng)用進行簡明分析,作為后續(xù)斜爆轟研究的基礎(chǔ)。第二、三、四、五章聚焦斜爆轟現(xiàn)象和機理分析,分別探討了斜爆轟的起爆機理和波系預(yù)測模型,揭示了斜爆轟波面的失穩(wěn)機制和規(guī)律,分析了爆轟波面對非均勻來流和擾動動態(tài)響應(yīng)特征,給出了受限空間內(nèi)斜爆轟的典型波系和演化規(guī)律。第六、七章介紹了斜爆轟領(lǐng)域的常用的理論、數(shù)值模擬和實驗方法,并對比總結(jié)了各個研究方法的優(yōu)缺點。第八章開展了斜爆轟應(yīng)用形式的探索,提出了未來研究方向和挑戰(zhàn)。
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國家自然科學(xué)基金杰出青年科學(xué)基金項目(批準號:12325206)“斜爆轟氣體動力學(xué)”
目錄
叢書序
前言
符號說明
第1章氣相爆轟基礎(chǔ)1
1.1爆轟現(xiàn)象/1
1.2經(jīng)典爆轟理論/3
1.3爆轟波面結(jié)構(gòu)與胞格/5
1.4起爆與傳播機理/11
1.5氣相爆轟的工程應(yīng)用/15
參考文獻/23
第2章斜爆轟的起爆25
2.1起爆波面的兩種過渡類型/25
2.2來流參數(shù)對波系的影響規(guī)律/29
2.3錐形和弓形激波誘導(dǎo)的斜爆轟/36
2.4不同燃料中的起爆結(jié)構(gòu)特征/42
2.5起爆機理及波系結(jié)構(gòu)預(yù)測模型/53
參考文獻/60
第3章波面失穩(wěn)和局部結(jié)構(gòu)63
3.1光滑波面失穩(wěn)及其誘導(dǎo)的局部結(jié)構(gòu)/63
3.2活化能對失穩(wěn)特性的影響規(guī)律/72
3.3定常來流中的波面失穩(wěn)機制/77
3.4非平衡波面松弛過程量化分析/84
參考文獻/97
第4章擾動來流中的起爆與燃燒99
4.1非均勻來流中的波系結(jié)構(gòu)/99
4.2楔面角度突變導(dǎo)致的波系運動/108
4.3脈沖式來流擾動的影響/113
4.4周期性連續(xù)擾動中的動態(tài)波系/121
參考文獻/132
第5章受限空間中的波系演化134
5.1楔面長度對斜爆轟的影響/134
5.2波面反射及其誘導(dǎo)的波系演化/142
5.3黏性邊界層對波系影響/148
5.4反射波系的穩(wěn)定性和調(diào)控/154
參考文獻/163
第6章理論與數(shù)值研究方法164
6.1極曲線分析方法及討論/164
6.2可壓縮反應(yīng)流數(shù)值模擬方法/171
6.2.1控制方程/171
6.2.2通量求解方法/173
6.2.3空間差分格式/177
6.2.4時間積分方法/179
6.2.5加速求解技術(shù)/179
6.3燃燒的化學(xué)反應(yīng)模型/180
6.3.1總包反應(yīng)模型/181
6.3.2基元反應(yīng)模型/182
6.3.3兩步化學(xué)反應(yīng)的建模/183
6.4關(guān)于數(shù)值方法的一些討論/186
參考文獻/189
第7章地面實驗方法及主要結(jié)果190
7.1基于彈道靶的斜爆轟實驗/190
7.2基于風(fēng)洞的斜爆轟實驗/201
7.3組合式爆轟管的創(chuàng)新應(yīng)用/213
7.4高速燃燒的光學(xué)測試技術(shù)/217
參考文獻/225
第8章高超聲速推進應(yīng)用227
8.1斜爆轟研究發(fā)展歷程/227
8.2斜爆轟沖壓推進的特點/232
8.3推進性能理論分析和討論/237
8.4斜爆轟推進技術(shù)的挑戰(zhàn)/245
參考文獻/250