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第1章 绪论1

1.1 推进系统动力学概述1

1.1.1 推进系统动力学的重要性1

1.1.2 液体火箭发动机系统2

1.1.3 固体火箭发动机系统5

1.1.4 冲压发动机系统6

1.1.5 航天飞机推进系统9

1.1.6 推进系统的典型动力学过程12

1.2 推进系统的研究进展14

1.2.1 液体火箭发动机的研究进展14

1.2.2 固体火箭发动机的研究进展16

1.2.3 冲压发动机的研究进展17

1.3 推进系统动力学的研究进展20

1.3.1 供应系统模型21

1.3.2 燃烧室模型21

1.3.3 模块化建模22

1.3.4 发展方向23

1.4 预备知识24

1.4.1 流体的属性24

1.4.2 动力学方法简介31

第2章 管路系统动力学32

2.1 管路静力学32

2.1.1 概述32

2.1.2 文氏管35

2.1.3 流阻38

2.2 时域管路动力学48

2.2.1 概述48

2.2.2 液体管路模型49

2.2.3 水击54

2.2.4 气体管路模型62

2.2.5 动态流网63

2.3 频域管路动力学65

2.3.1 概述65

2.3.2 管路动态基本方程65

2.3.3 管路的阻抗分析方法69

2.3.4 管路的谐振72

2.4 管路的消振和滤波78

2.4.1 概述78

2.4.2 谐振型滤波器81

2.4.3 干涉型滤波器85

2.4.4 孔板87

第3章 阀门系统动力学89

3.1 阀门组件概述89

3.1.1 阀门的分类89

3.1.2 主要阀门的结构及原理90

3.1.3 气动阀94

3.1.4 电磁阀96

3.2 阀门系统的动力学方程96

3.2.1 组件的力平衡方程97

3.2.2 工质的连续性方程97

3.2.3 工质的运动方程98

3.2.4 变质量热力学方程99

3.2.5 阀门组件的受力分析101

3.2.6 液体或气体作用在执行机构上的压强力104

3.3 典型阀门的动力学建模111

3.3.1 气动截止阀111

3.3.2 液体减压阀115

3.3.3 流量控制阀117

第4章 涡轮泵组件动力学123

4.1 涡轮泵组件概述123

4.1.1 涡轮和泵的连接123

4.1.2 涡轮泵的结构124

4.1.3 液体火箭发动机涡轮泵装置的发展简史125

4.2 泵的工作原理125

4.2.1 概述125

4.2.2 离心泵的工作原理126

4.2.3 泵的损失和效率130

4.2.4 泵的汽蚀133

4.3 涡轮的工作原理140

4.3.1 概述140

4.3.2 气体的流动与膨胀做功140

4.4 涡轮泵组件的性能参数144

4.4.1 流量144

4.4.2 扬程（或水头）、能量头（比能、比功、质量扬程或压头）144

4.4.3 转速、角速度145

4.4.4 功率和效率145

4.4.5 转矩145

4.5 泵的动力学145

4.5.1 无空化效应的动态方程146

4.5.2 考虑空化现象的动态过程描述150

4.6 燃气涡轮的动力学151

4.6.1 微分形式的涡轮动力学方程151

4.6.2 非线性形式的涡轮方程151

4.7 涡轮泵组件转子的动力学方程153

4.8 气体启动器动力学模型154

第5章 燃烧室组件动力学156

5.1 液体火箭发动机燃烧室动力学156

5.1.1 燃烧时滞理论156

5.1.2 时滞理论的历史与评价159

5.1.3 集中参数模型161

5.2 固体火箭发动机燃烧室动力学165

5.2.1 概述166

5.2.2 动力学模型166

5.2.3 燃速168

5.2.4 模型的简化170

5.2.5 SRM动力学特性172

5.3 超燃冲压发动机燃烧室模型173

5.3.1 Scramjet燃烧过程概述174

5.3.2 Scramjet燃烧室准一维分析模型175

第6章 推进系统瞬态过程180

6.1 液体火箭发动机的启动及关机过程180

6.1.1 LRE启动过程180

6.1.2 LRE关机过程185

6.2 液体火箭发动机的转工况过程192

6.2.1 转工况方案192

6.2.2 转工况性能分析195

6.2.3 转工况试验研究197

6.3 超燃冲压发动机的启动过程198

6.3.1 Scramjet进气道的启动过程199

6.3.2 Scramjet燃烧流场建立过程204

6.4 双模态超燃冲压发动机的工况转换过程207

6.4.1 双模态冲压发动机的工作原理207

6.4.2 双模态冲压发动机转工况试验结果209

第7章 发动机燃烧不稳定性216

7.1 液体火箭发动机燃烧不稳定性216

7.1.1 燃烧不稳定性的分类216

7.1.2 燃烧不稳定性的抑制措施218

7.1.3 燃烧稳定性的评定219

7.1.4 低频燃烧不稳定性分析方法220

7.2 超燃冲压发动机燃烧不稳定性228

7.2.1 超燃冲压发动机内的低频燃烧振荡229

7.2.2 超燃冲压发动机内的高频燃烧振荡234

参考文献244