火箭发动机动力学PDF电子书下载

一、动力学的研究对象 1

二、动力学的研究方法 2

三、低频率非线性动力学的数学基础 4

四、自动调节动力学的数学基础 6

思考题 8

第一节 物理原理和基本参数 10

一、化学能火箭发动机的分类 10

二、推力室和发动机的推力 16

三、推力室和发动机的比参数 19

四、火箭、发动机和推进剂参数间的关系 22

第二节 喷管流计算 26

一、基本假设和控制方程 26

二、排气速度 29

三、喷管构形和通过喷管的质量流量 30

四、推力和推力系数 33

五、欠膨胀和过膨胀 35

第三节 热化学计算 36

一、热化学计算的任务和原始数据 37

二、热化学计算基本方程组 37

三、绝热燃烧过程和等熵流动过程热化学计算 41

四、平衡组分计算方法概述 43

第四节 燃烧室内过程计算 43

一、SRM内弹道计算 44

二、LRE燃烧室内过程计算 47

思考题 48

第一节 流体管路的静态特性 51

一、液路、气路及与流动有关的流体属性 51

二、一维稳态流动基本方程 52

三、流体管路静态特性 54

四、摩擦损失系数及局部损失系数的确定 57

五、孔口及缝隙流动特性 61

第二节 涡轮泵组件的静态特性 65

一、涡轮泵组件静态特性概述 65

二、LRE推进剂泵和涡轮的主要性能参数 66

三、LRE推进剂泵和涡轮中的能量转换 77

四、LRE推进剂泵和液涡轮中的空化与空蚀 100

五、LRE推进剂泵和涡轮的特性曲线 107

第三节 固体火箭发动机推力调节方案 120

一、SRM推力大小调节方法 120

二、通过改变喷喉面积来调节SRM的推力 123

三、通过向燃烧室喷入辅助工质来调节SRM的推力 129

四、通过改变固体推进剂燃速来调节SRM的推力 133

五、通过改变燃烧面积来调节SRM的推力 136

六、通过改变喷管出口面积来调节SRM的推力 137

第四节 火箭发动机的静态特性 139

一、火箭发动机静态特性概述 139

二、火箭发动机的高度特性 141

三、火箭发动机的节流特性 143

思考题 148

第一节 流体在管内非稳态流动的控制方程 151

一、原始方程 151

二、原始方程的某些变换 153

第二节 具有集中参数的液体管路动力学 155

一、在具有集中参数的管内液体的运动方程 155

二、液体推进剂组元从贮箱到燃烧室的运动方程 157

三、具有集中参数的液体管路的动态特性 159

四、流体管路中的容积损失 160

五、液体推进剂组元对流体管路的充填 161

第三节 具有分布参数的液体管路动力学 164

一、具有分布参数的液体管路的动态特性 164

二、求解具有分布参数的液体管路的某些其他方法 167

三、液体管路中的水击 172

思考题 179

第一节 气液容腔的分类 181

第二节 带隔离气体的气液容腔动力学 182

一、基本假设 182

二、基本方程 182

三、示例 183

第三节 带可排出气体的气液容腔动力学 186

第四节 带气液两相介质的气液容腔动力学 186

一、无气体吹入时混合头的充填 187

二、有气体吹入时混合头的充填 189

三、发动机关机时混合头的排空 192

四、气液容腔和不稳定换热过程 193

思考题 196

第一节 自动器组件概述 197

一、自动器组件的概念 197

二、自动器组件的分类 198

三、自动器组件的基本元件 199

四、、自动器非稳态过程的特点 203

第二节 自动器组件的非稳态方程 205

一、运动物体在外力作用下的力平衡方程 205

二、工作介质的质量守恒（连续性）方程 205

三、工作介质的运动方程 207

第三节 变质量气体系统的基本方程 208

一、变质量工质热力学第一定律的一般形式 208

二、变质量工质热力学第一定律的转换形式 210

第四节 自动器执行机构受力分析 211

一、液体或气体作用在执行机构上的压强力 211

二、摩擦力 221

三、弹性元件力 224

四、电磁力 225

第五节 几种典型自动器的动力学 228

一、气动阀 228

二、（液体）减压阀 232

三、（液体）流量控制阀 236

思考题 251

第一节 固体火箭发动机燃烧室动力学 253

一、SRM燃烧室动力学概述 253

二、SRM零维内弹道方程组 254

三、SRM燃烧室动态特性 257

第二节 液体火箭发动机燃烧组件动力学 263

一、LRE燃烧组件动力学概述 263

二、液体推进剂组元的转化（燃烧）过程 264

三、作为具有集中参数的系统的燃烧组件 266

四、作为具有分布参数的系统的燃烧室 279

思考题 288

第一节 带诱导轮的离心泵动力学 289

一、泵在无空化效应的非稳态工况下的动态方程 289

二、考虑泵中空化现象的动态过程的描述 298

第二节 燃气涡轮动力学 299

一、微分形式的涡轮动力学方程 299

二、非线性代数形式的涡轮动力学方程 300

三、以偏差量表示的线性代数形式的涡轮动力学方程 302

第三节 涡轮泵组件转子的动态方程 303

一、TPA动态方程 304

二、线性化形式的动态方程及其进一步简化 305

三、TPA动态特性 306

第四节 火药启动器和气动启动器的动力学模型 307

一、火药启动器的动力学模型 307

二、气动启动器的动力学模型 308

思考题 309

第一节 固体火箭发动机动力学 310

一、考虑燃烧室作为具有分布参数系统的SRM的特性 310

二、通过改变喷喉面积来调节的SRM的传递函数 311

三、试验SRM的动态特性 312

第二节 液体火箭发动机系统动力学 314

一、作为自动调节系统的LRE的动力学 314

二、作为低频率非线性系统的LRE的动力学 330

思考题 353

第一节 固体火箭发动机启动动力学 355

一、关于SRM启动的一般知识 355

二、SRM的启动系统 356

三、启动期间发生在SRM中的物理现象 360

四、固体火箭推进剂的着火 365

五、SRM启动的理论模型 369

第二节 液体火箭发动机启动动力学 376

一、LRE启动过程概述 376

二、LRE启动过程物理现象描述 380

三、LRE启动过载和启动时间的确定 384

四、LRE启动控制 386

五、LRE启动过程的理论计算 388

思考题 395

第一节 固体火箭发动机关机动力学 397

一、关于SRM关机的一般知识 397

二、SRM关机方案 398

三、SRM的后效冲量 401

四、固体火箭推进剂的动力熄火理论 403

五、通过燃烧室急剧降压以实现SRM关机的过渡过程 410

六、通过喷撒冷却剂以实现SRM关机 416

第二节 液体火箭发动机关机动力学 418

一、LRE关机过程概述 419

二、LRE关机期间出现的物理现象 422

三、LRE后效冲量的确定 425

四、不同类型LRE装置关机的特点 436

五、LRE后效冲量的散布及其减小措施 437

思考题 440

参考文献 442