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内容推荐 本书论述火箭发动机稳态燃烧原理,共十章。前三章回顾与火箭发动机燃烧有关的一般燃烧基础知识,包括热化学和化学动力学基础、多组分反应流体基本守恒方程和层流燃烧。第四章至第七章,围绕火箭发动机燃烧特点,论述火箭发动机燃烧基础,包括湍流燃烧、两相流动和两相湍流燃烧、颗粒燃烧和层流边界层燃烧。第八章至第十章分别论述液体火箭发动机喷雾燃烧、固体火箭发动机燃烧和固液火箭发动机燃烧,反映了近期国内外的研究水平。 本书在讲清物理概念的基础上,着重从数值模拟入手研究燃烧规律。本书作为研究生教材编写,也可作为高年级本科生教学和学习用书,并可作为有关专业研究、设计人员和教师的参考用书。 目录 主要符号与常数 第一章 热化学和化学动力学基础 1.1 热化学 1.1.1 反应焓、生成焓和燃烧焓 1.1.2 赫斯(Hess)定律 1.1.3 绝热燃烧温度 1.1.4 吉布斯(Gibbs)自由能和范特霍夫(Van’t Hoff)方程 1.2 化学反应动力学规律 1.2.1 化学反应动力学分类和反应速率 1.2.2 质量作用定律 1.2.3 反应分子数和反应级数 1.3 阿累尼乌斯(Arrhenius)定律 1.3.1 Arrhenius速率定律 1.3.2 活化能的物理意义 1.3.3 修正的.Arrhenius公式 1.4 基元反应速率理论 1.4.1 双分子反应的简单碰撞理论 1.4.2 反应速率的过渡态理论 参考文献 第二章 多组分反应流体基本守恒方程 2.1 分子输运基本定律 2.1.1 牛顿(Newton)粘性定律 2.1.2 费克(Fick)扩散定律 2.1.3 傅立叶(Fourier)导热定律 2.1.4 输运系数间的关系 2.2 基本守恒方程 2.2.1 雷诺(Reynolds)输运定理 2.2.2 混合气体质量守恒方程 2.2.3 组分质量守恒方程(扩散方程) 2.2.4 动量守恒方程 2.2.5 能量守恒方程 2.3 泽尔多维奇(2Mdovich)转换和广义雷诺(Reynolds)比拟 2.3.1 Zeldovich转换 2.3.2 广义Reynolds比拟 2.4 斯蒂芬(Stefan)流和相分界面上的边界条件 2.4.1 Stefan流 2.4.2 相分界面的内移 2.4.3 固相一气相分界面上的边界条件 2.4.4 液相一气相分界面上的边界条件 2.5 化学反应(或燃烧)相似准则 参考文献 第三章 层流燃烧 3.1 层流预混燃烧 3.1.1 缓燃波与爆轰波 3.1.2 雨果尼奥(Hugoniot)曲线 3.1.3 层流火焰传播的热理论 3.2 气体燃料射流扩散燃烧 3.2.1 射流燃烧的物理现象与基本方程 3.2.2 限制性射流燃烧的贝克一舒曼(Burke-Schumann)解 参考文献 第四章 湍流燃烧 4.1 湍流与湍流燃烧概述 4.1.1 湍流 4.1.2 湍流燃烧概述 4.2 多组分化学反应流守恒方程 4.3 化学反应湍流Favre平均守恒方程 4.3.1 湍流平均值 4.3.2 可压缩化学反应湍流Favre平均守恒方程 4.3.3 雷诺方程封闭——雷诺应力模拟 4.3.4 能量守恒方程封闭 4.3.5 组分质量守恒方程封闭——反应速率直接封闭 4.4 湍流扩散火焰的PDF模型 4.4.1 守恒量与混合分数 4.4.2 概率密度分布函数(PDF) 4.4.3 K-ε-f-g方程 4.4.4 方程组数值解方法 4.5 湍流预混火焰涡旋破碎模型(简称EBU模型) 4.5.1 涡旋破碎模型(EBU模型) 4.5.2 湍流预混火焰的K-ε-gy模型 4.6 湍流燃烧模型评述 4.7 多步反应模型 4.7.1 两步反应系统 4.7.2 四步反应系统 参考文献 第五章 两相流动和两相湍流燃烧 5.1 悬浮两相流的基本运动方程 5.1.1 体积平均值 5.1.2 混合物热力学 5.1.3 作用于颗粒上的力 5.1.4 两相间热量传递 5.1.5 体积平均的稀疏悬浮两相反应流守恒方程 5.2 两相湍流燃烧 5.2.1 颗粒轨道模型两相反应湍流的Farm平均方程组 5.2.2 双流体模型 5.2.3 K-ε-Kp双流体模型 5.2.4 K-ε-Ap双流体模型 5.3 两相湍流燃烧模型评述 参考文献 第六章 颗粒燃烧 6.1 液滴燃烧 6.1.1 液滴在静止气体中的蒸发 6.1.2 液滴在静止气体中的蒸发燃烧 6.1.3 液滴在强迫对流中的蒸发和燃烧 6.1.4 静止气流中液滴的超临界燃烧 6.2 固体颗粒燃烧 6.2.1 缩球模型 6.2.2 颗粒燃烧的缩核模型 6.2.3 硼颗粒点火和燃烧 6.3 金属颗粒燃烧 6.3.1 金属颗粒燃烧模型 6.3.2 金属氧化物覆盖时的金属颗粒燃烧 参考文献 第七章 层流边界层燃烧 7.1 二维层流反应边界层流动方程和边界条件 7.1.1 二维层流反应边界层流动方程 7.1.2 边界条件 7.2 化学动力学 7.2.1 表面反应 7.2.2 均相反应 7.3 有相似性解的层流反应边界层 7.3.1 相似性解的概念 7.3.2 方程变换 7.3.3 相似性解方程 7.3.4 存在相似性解的条件 7.4 (ξ,η)坐标系中层流反应边界层流动方程 7.4.1 (ξ,η)坐标系中的边界层流动方程 7.4.2 相似性解边界层流动方程和(ξ,η)坐标系中边界层流动方程的比较 7.4.3 非相似层流反应边界层流动方程的数值解 7.5 轴对称层流反应边界层流动 7.5.1 轴对称层流反应边界层流动方程 7.5.2 颗粒燃烧边界层方程 7.5.3 方程变换 7.5.4 非相似反应边界层方程级数解 参考文献 第八章 液体火箭发动机喷雾燃烧 8.1 推进剂组元雾化 8.2 组元的混合和相之间的热量和质量交换 8.3 液雾两相反应湍流数学模型 8.3.1 基本假设 8.3.2 液雾两相反应流的守恒方程 8.3.3 |