图书介绍
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- 王治军，常新龙，田干，张晓军编著 著
- 出版社： 北京：国防工业出版社
- ISBN：9787118095173
- 出版时间：2014
- 标注页数：317页
- 文件大小：44MB
- 文件页数：341页
- 主题词：液体推进剂火箭发动机－推力室－设计
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图书目录
第1章 绪论1
1.1 液体火箭发动机系统的组成和推力室在其中的地位1
1.1.1 系统构成1
1.1.2 推力室在系统中的地位2
1.2 推力室中的能量转换3
1.2.1 能量转换过程的理想热力循环3
1.2.2 能量转换过程中的状态参数变化4
1.2.3 能量转换过程中的热损失与效率7
1.3 理想推力室的主要简化和常用公式9
1.3.1 主要简化9
1.3.2 常用的热力和气动力方程9
1.4 推力室的参数和效率14
1.4.1 推力14
1.4.2 比冲16
1.4.3 特征速度和燃烧效率17
1.4.4 推力系数和喷管效率18
1.4.5 比冲量效率21
第2章 液体推进剂23
2.1 液体推进剂的类别23
2.1.1 概述23
2.1.2 按用途分类23
2.1.3 按组元数目分类23
2.1.4 按照氧化剂和燃料直接接触时的化学反应能力分类24
2.1.5 按照推进剂其组元保持液态的温度范围分类25
2.1.6 凝胶推进剂25
2.2 对液体推进剂的要求26
2.2.1 推进剂具有高的比冲26
2.2.2 推进剂组元密度大26
2.2.3 有较好的传热性能和小的水力损失27
2.2.4 推进剂的性能有利于在燃烧室内正常、可靠、稳定的工作27
2.2.5 有良好的储存使用性能27
2.3 常用的液体推进剂组元和推进剂组合27
2.3.1 可储存的氧化剂组元27
2.3.2 不可储存的氧化剂组元29
2.3.3 可储存的燃料组元30
2.3.4 不可储存的燃料组元32
2.3.5 常用的推进剂组合35
2.4 液体推进剂的参数计算37
2.4.1 混合比和余氧系数37
2.4.2 推进剂中元素的质量组成39
2.4.3 推进剂的焓值43
第3章 推力室内的热力过程和热力参数计算44
3.1 平均余氧系数和主要过程参数的选择44
3.1.1 平均余氧系数的选择44
3.1.2 燃烧室压力pc的选择45
3.1.3 喷管出口压力pe的选择46
3.2 推力室内热力过程的特点46
3.2.1 概述46
3.2.2 燃气的离解与复合47
3.2.3 燃气分子的能量分配48
3.2.4 化学平衡和能量平衡49
3.2.5 燃气在喷管中的平衡流动与冻结流动50
3.2.6 燃气在喷管中的等熵流动和等熵过程指数51
3.3 热力参数的计算53
3.3.1 概述53
3.3.2 燃烧过程的热力参数计算54
3.3.3 流动过程的热力参数计算60
3.4 推力室的实际性能参数和几何尺寸63
3.4.1 实际比冲值的计算64
3.4.2 流量和主要几何尺寸64
3.5 热力参数的主要影响因素65
3.5.1 组元混合比（或余氧系数αm）对热力参数的影响68
3.5.2 燃烧室内压力（喷管入口压力）pc对热力参数的影响70
3.5.3 比冲Is的影响因素70
3.5.4 特征速度c*的影响因素71
第4章 推力室轮廓尺寸的确定与型面设计72
4.1 燃烧室轮廓尺寸的确定72
4.1.1 燃烧室形状与容积的选择72
4.1.2 燃烧室圆筒段直径和长度的选择73
4.2 喷管收敛段型面和尺寸的选择75
4.3 喷管扩散段型面的设计76
4.3.1 对喷管型面设计的要求76
4.3.2 喷管型面的种类77
4.3.3 特形喷管型面的设计方法80
4.4 喷管中的损失和流量系数94
4.4.1 摩擦损失94
4.4.2 不平行损失96
4.4.3 入口损失98
4.4.4 化学动力学损失（化学不平衡流动损失）100
4.4.5 流量系数101
第5章 喷嘴的工作原理与设计103
5.1 概述103
5.1.1 喷嘴的种类103
5.1.2 喷嘴的主要参数107
5.1.3 研究的目的和方法108
5.2 离心式喷嘴109
5.2.1 理想流体在喷嘴内的流动109
5.2.2 影响离心式喷嘴工作参数的因素114
5.2.3 单组元离心式喷嘴的计算步骤116
5.2.4 离心式喷嘴在实际应用中的几个问题117
5.2.5 双组元离心式喷嘴118
5.3 直流式喷嘴121
5.3.1 液体在喷嘴内的流动121
5.3.2 影响流量系数Cdh值的因素122
5.3.3 直流撞击式喷嘴130
5.4 同轴式喷嘴140
5.4.1 双组元内混合液气喷嘴141
5.4.2 双组元内混合气液喷嘴141
5.4.3 直流式气喷嘴的计算142
5.5 喷嘴的典型结构143
5.5.1 单组元离心式喷嘴143
5.5.2 双组元离心式喷嘴144
5.5.3 直流离心式喷嘴144
5.5.4 直流式喷嘴145
5.5.5 气液喷嘴146
第6章 燃烧室中的稳定工作过程148
6.1 概述148
6.2 液体推进剂组元的雾化150
6.2.1 雾化过程150
6.2.2 雾化特性的几个指标152
6.2.3 影响雾化的主要因素156
6.3 推进剂组元间的混合157
6.3.1 混合过程157
6.3.2 混合的特点158
6.3.3 混合对燃烧室参数的影响159
6.4 推进剂组元的蒸发160
6.5 燃烧164
6.5.1 集中燃烧模型和分散燃烧模型164
6.5.2 均质燃烧与异质扩散燃烧165
6.6 燃烧室工作过程完善程度的评价166
第7章 推力室的不稳定工作过程168
7.1 概述168
7.1.1 不稳定工作的特点168
7.1.2 不稳定工作过程的类别169
7.1.3 不稳定工作工程的研究169
7.2 低频工作不稳定性170
7.2.1 低频不稳定燃烧170
7.2.2 发动机—弹体的低频振动173
7.3 高频不稳定燃烧173
7.3.1 高频不稳定燃烧的基本特点和类别173
7.3.2 燃烧室的声学特性174
7.3.3 高频不稳定燃烧产生的机理181
7.3.4 影响高频不稳定燃烧的因素182
7.3.5 防止高频不稳定燃烧的措施183
7.4 中频流量型振动188
7.4.1 中频流量型振动的特点188
7.4.2 中频流量型振动产生的机理189
7.4.3 中频流量型振动和低频振动与高频振荡燃烧的主要区别190
7.4.4 影响中频流量型振动的主要因素191
7.4.5 减小中频流量型振动的措施192
第8章 喷注器与头部设计195
8.1 概述195
8.2 混合单元的选择196
8.2.1 离心式喷嘴混合单元196
8.2.2 直流式喷嘴混合单元197
8.2.3 同轴式喷嘴混合单元200
8.2.4 直流式喷注器与离心式喷注器的比较200
8.3 提高燃烧效率的措施201
8.3.1 合适的混合比和流强分布201
8.3.2 提高射流的雾化细度201
8.3.3 二组元之间有较好的混合202
8.4 保证燃烧稳定性的措施202
8.4.1 采用合适的能量释放分布202
8.4.2 采用液相分区203
8.4.3 合理选择压降203
8.5 保证结构可靠工作的措施204
8.5.1 喷注器面的冷却204
8.5.2 燃烧室内壁的冷却205
8.5.3 隔板的保护206
8.6 典型的喷注器排列方案207
8.6.1 离心式喷注器的排列方案207
8.6.2 直流式喷注器排列方案210
8.6.3 同轴式混合单元喷注器的排列方案213
8.7 喷注器与头部结构设计214
8.7.1 概述214
8.7.2 离心式喷注器与头部结构215
8.7.3 直流式喷注器与头部结构218
8.7.4 气-液和液-气喷嘴的喷注器和头部结构221
第9章 推力室内壁的热防护226
9.1 推力室内壁的热防护方法226
9.1.1 外冷却226
9.1.2 内冷却228
9.1.3 其他热防护方法230
9.2 典型推力室的热交换过程232
9.3 燃气向热室壁的传热235
9.3.1 对流换热235
9.3.2 辐射热流241
9.4 冷室壁向冷却剂的传热244
9.5 膜冷却250
9.5.1 对液膜冷却效果的影响因素251
9.5.2 液膜长度的计算252
9.5.3 近壁燃气混合比的计算255
9.6 影响热交换系数的因素262
9.7 推力室身部冷却计算步骤263
9.7.1 冷却计算的原始数据263
9.7.2 计算步骤263
第10章 推力室身部结构266
10.1 概述266
10.2 现代发动机推力室广泛使用的冷却通道结构268
10.2.1 波纹板和铣槽式通道268
10.2.2 管束式冷却通道276
10.3 集液器和入口管的结构277
10.3.1 入口管和集液器的安放位置与冷却液的进入277
10.3.2 入口管和集液器的结构类型279
10.4 液膜内冷却环带的结构281
10.5 头部与身部的连接283
10.6 典型的身部结构方案286
10.6.1 波纹板身部结构286
10.6.2 波纹板与肋条铣槽组合式身部结构287
10.6.3 肋条铣槽式身部结构288
10.6.4 管束式身部结构289
10.6.5 SSME（航天飞机主发动机）发动机身部290
第11章 推力室的结构强度292
11.1 推力室的受力情况和强度计算特点292
11.1.1 工作状态与受力情况292
11.1.2 强度计算特点294
11.2 推力室身部壳体的总承载能力294
11.2.1 极限分析计算方法295
11.2.2 维·依·费奥多西耶夫计算方法297
11.3 推力室身部的连接强度和局部强度302
11.3.1 连接强度302
11.3.2 局部强度304
11.3.3 管束式推力室身部结构的局部强度305
11.4 离心式喷注器的强度305
11.4.1 计算假设305
11.4.2 薄板理论计算方法306
11.4.3 极限分析计算方法310
11.5 头部外底强度312
参考文献316