渦輪基組合循環發動機

內容簡介

《渦輪基組合循環發動機》以渦輪基組合循環（TBCC）發動機為對象，簡述了國內外的相關技術發展現狀和趨勢，給出了其定義、特點、難點、主要類型和用途、典型構型及工作原理。以飛行速度Ma4+的渦輪亞燃祖凳殼衝壓組合發動機為重點，對總體、加力/衝壓燃燒室、進排氣系統等進行了介紹和分析，主要包括：總體循環分析、結構特點、總體方案、仿真建模、模式轉換規律、進氣妙組合發動機/噴管一體化設計技術等；加力/衝壓燃燒室工作環境、設計需求、設計方法及設計方案，傳統型和帶裙板蒸髮式值班火焰穩定器、可變幾何火焰穩定器、支板火焰穩定器的性能及特點等；二元單邊膨脹噴管概念特點、氣動方案、模型運動機構、內特性模型試驗、內船淚外流數值模擬、膨脹面型線等典型結構參數對噴管流場和性能的影響等；進氣道和擴壓器設計方法、進氣道設計步驟、進氣道特性計算方法、進氣道型面設計和特性計算等。

《渦輪基組合循環發動機》可供從事渦輪基組合循環發動機、航空燃氣渦輪發動機、亞燃衝壓發動機、高超聲速飛行器進排氣系統以及燃燒裝置技術研究的科研人員和工程技術人員參考，也可作為有關主管部門領導和專家進行相關項目或計畫決策的背景材料使用，還可供從事相關專業研究工作和學習的教師及研究生參考。

圖書目錄

第1章緒論

1．1 定義和內涵

1．2 主要優勢和主要特點

1．3 主要類型

1．4 主要技術挑戰

1．5 國內外旋宙櫃技術發展現狀和趨勢

1．6 展望與對策

1．7 本書導讀

參考文獻

第2章渦輪基組合循環發動機典型構型和套用

2．1 渦輪基組合循環發動機典型構型

2．1．1 串聯式渦輪衝壓組合發動機

2．1．2 並聯式渦輪衝壓組合發動機

2．1．3 超聲速強預冷渦輪發動機

2．1．4 “三噴氣”組合循環發動機

2．1．5 膨脹循環空氣渦輪衝壓發動機

2．1．6 深冷渦噴-火箭組合循環發動機

2．2 渦輪基組合循環發動機的主要用途

2．2．1 軍用飛行器動力

2．2．2 民用飛行器動力

2．2．3 空天飛行器動力

參考文獻

第3章渦輪衝壓組合發動機總體方案和循環分析

3．1 渦輪衝壓組合發動機需求分析

3．2 渦輪衝壓組合發動機循環分析

3．3 變循環渦輪衝壓串聯組合發動機的結構特點

3．4 渦輪衝壓組合發動機總體仿真建模

3．5 串聯式組合發動機變比熱容部件級性能模型算法研究

3．5．1 氣體熱力性質

3．5．2 部件特性及其出口氣流參數計算

3．5．3 發動機共同工作點的確定

3．5．4 發動機非線性方程組Newton-Raphson數值求解方法

3．5．5 變循環渦輪衝壓組合發動機模型校核

3．6 渦輪衝壓組合發動機串聯方案

3．6．1 渦扇模式初步方案設計參數選取

3．6．2 衝壓模式的初步方案設計

3．7 渦輪/衝壓模式轉換控制規律研究

3．7．1 模式轉換過程的控制變數和控制目標

3．7．2 渦輪/衝壓模式轉換過程過渡態模型及多變數控制規律研究

3．7．3 模式轉換過程中的最佳化問題抽象

3．7．4 多變數多目標最佳化算法研究

3．7．5 Newton-Raphson目標規划算法研究

3．7．6 Newton-Raphson目標規划算法有效性驗證

3．7．7 轉換過程控制規律進行多目標規劃後的過渡態仿真

3．8 進氣道/串聯組合發動機性能匹配

3．8．1 高超聲速混壓進氣道設計原則

3．8．2 混壓進氣道外壓縮波系設計

3．8．3 混壓進氣道內壓縮波系設計

3．8．4 附面巴歸故層抽吸流量估算

3．8．5 進氣道壓縮斜板和喉道幾何參數的計算

3．8．6 擴壓段總壓恢復係數計算

3．8．7 高超聲速混壓進氣道外流阻力估算

3．8．8 組合發動機進氣道幾何調節研究

3．9 串聯組合發動機/噴管性能匹配

3．9．1 二元收擴噴管主要幾何尺寸設計及調節原則

3．9．2 二元對稱可調斜板收擴噴管特性估算算法

3．9．3 幾何調整對噴管推力係數的影響

3．1 0進氣乎協阿道/組合發動機/噴管一體化設計方案

3．1 0．1 進氣道/組合發動機棕嫌淚牛/噴管主要設簽和影凝計參數的選取及設計點性能

3．1 0．2 進氣道/組合發動機/噴管一體化控制規律最佳化結果

3．1 0．3 組合發動機沿飛行軌跡的穩態安裝性能

參考文獻

第4章渦輪衝壓組合發動機加力/衝壓燃燒室

4．1 TBCC加力/衝壓燃燒室工作環境和設計需求

4．2 TBCC加力/衝壓燃燒室研究現狀

4．2．1 日本HYPR計畫衝壓燃燒室

4．2．2 美國RTA計畫衝壓燃燒室

4．2．3 我國的TBCC加力/衝壓燃燒室研究

4．3 TBCC加力/衝壓燃燒室設計方法及方案

4．3．1 加力/衝壓燃燒室的性能估算方法

4．3．2 串聯式TBCC加力/衝壓燃燒室設計方案

4．3．3 並聯式TBCC加力/衝壓燃燒室設計方案

4．3．4 TBCC加力/衝壓燃燒室設計小結

4．4 TBCC加力/衝壓燃燒室火焰穩定技術

4．4．1 試驗裝置及數據處理方法

4．4．2 值班火焰穩定器

4．4．3 可變幾何火焰穩定器

4．4．4 支板火焰穩定器

4．4．5 火焰穩定技術小結

4．5 本章小結

參考文獻

第5章渦輪衝壓組合發動機排氣系統

5．1 排氣系統工作環境和設計需求

5．1．1 高超聲速飛行器對排氣系統的需求

5．1．2 單邊膨脹噴管的概念和特點

5．2 排氣系統氣動方案設計

5．2．1 主要幾何參數確定

5．2．2 SERN模型流道設計

5．2．3 SERN模型其他參數設計

5．2．4 SERN模型流路設計

5．3 SERN模型運動機構設計

5．3．1 設計要求和主要技術難點

5．3．2 SERN喉道設計方案

5．3．3 可調SERN方案設計

5．3．4 運動機構設計小結

5．4 SERN內特性模型試驗方法和裝置

5．4．1 噴管試驗台的組成

5．4．2 試驗測量內容

5．4．3 試驗步驟

5．4．4 試驗誤差分析和置信度分析

5．5 SERN內特性模型試驗和數值模擬研究

5．5．1 膨脹面型線對SERN性能的影響

5．5．2 下腹板長度對SERN性能影響

5．5．3 整體氣動流路對SERN性能影響

5．5．4 側壁構型對SERN性能影響

5．5．5 膨脹面長度對SERN性能影響

5．5．6 噴管喉道寬高比對SERN性能影響

5．5．7 小結

參考文獻

第6章渦輪衝壓組合發動機進氣系統

6．1 概述

6．2 TBCC發動機進氣道的特徵和設計基礎

6．2．1 進氣道的基本設計要求

6．2．2 進氣道的結構類型

6．2．3 進氣道特性對推進系統性能的影響

6．2．4 超聲速進氣道的起動問題

6．2．5 Oswatitsch的最佳波系理論

6．3 TBCC發動機進氣道和擴壓器設計方法

6．3．1 高超聲速飛行器/進氣道一體化設計問題

6．3．2 高超聲速進氣道設計過程中主要參數確定的總原則

6．3．3 高超聲速進氣道設計步驟

6．3．4 TBCC發動機進氣道特性計算方法

6．4 TBCC發動機進氣道型面設計和特性計算結果

6．4．1 TBCC發動機推進系統設計點選擇

6．4．2 TBCC發動機高超聲速進氣道設計方案和主要參數

6．4．3 設計狀態TBCC發動機進氣道特性

6．4．4 沿飛行軌跡TBCC發動機進氣道特性

6．4．5 展望

參考文獻

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基本介紹

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