高超声速流动中的激波及相互作用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 激波及其基本概念 1

1.2 激波的研究概况 1

1.3 高超声速流动与激波 2

1.4 本书主要章节安排 3

参考文献 3

第2章 激波的基础知识和理论描述 5

2.1 一维非定常流与激波的形成 5

2.1.1 小扰动等熵流与声波 5

2.1.2 连续有限扰动的特征线方法 9

2.1.3 压缩波形成激波 19

2.2 定常驻（正）激波和非定常运动激波关系 24

2.2.1 运动激波与驻激波 24

2.2.2 驻激波的基本关系 26

2.2.3 运动激波的基本关系 30

2.2.4 运动激波波后的伴随运动 32

2.3 定常斜激波与等熵波 34

2.3.1 定常斜激波关系 34

2.3.2 普朗特-迈耶尔膨胀波 42

2.3.3 定常超声速特征线方法 47

2.4 本章小结 50

参考文献 50

第3章 激波干扰分析基本理论——激波极线方法 51

3.1 一维激波极线方法 51

3.1.1 u-a图上的激波极线 51

3.1.2 u-p图上的激波极线 55

3.2 一维激波极线的应用 58

3.2.1 压缩波形成激波 58

3.2.2 激波的反射 59

3.2.3 激波与接触面作用 60

3.2.4 反向激波、稀疏波干扰 62

3.2.5 同向激波、稀疏波追赶 64

3.3 二维激波极线方法 69

3.3.1 p-θ激波极线 69

3.3.2 λx-λy激波极线 70

3.4 二维激波极线的典型应用 72

3.4.1 激波壁面反射 72

3.4.2 激波异侧相交 74

3.4.3 激波同侧相交 76

3.4.4 激波在界面上的折射 77

3.5 本章小结 78

参考文献 79

第4章 二维激波干扰——典型的激波反射与折射 80

4.1 概述 80

4.2 定常斜激波的反射 84

4.2.1 规则反射和马赫反射 84

4.2.2 反射类型转变的判别 89

4.3 非定常运动激波斜壁反射 91

4.3.1 规则反射和多种马赫反射 92

4.3.2 影响反射类型转变的因素及其与定常反射的异同 95

4.4 反射类型的多解与迟滞现象 100

4.5 激波与界面的相互作用 104

4.5.1 平面运动激波在倾斜气体界面的折射 104

4.5.2 斜激波与滑移面相互作用 106

4.6 本章小结 108

参考文献 109

第5章 激波-激波相互作用 113

5.1 激波干扰分类及第Ⅳ类激波干扰问题 114

5.1.1 激波干扰分类 114

5.1.2 第Ⅳ类激波干扰 117

5.1.3 激波干扰与热防护 119

5.2 高超声速飞行器外流中若干激波干扰问题 125

5.2.1 典型突起物的激波干扰 125

5.2.2 双楔绕流的激波干扰 130

5.3 具有内外流耦合特征的激波干扰问题 135

5.3.1 V形钝前缘激波干扰 136

5.3.2 入射激波与后掠圆柱激波干扰 140

5.3.3 三面压缩进气道角区激波干扰 141

5.4 本章小结 153

参考文献 153

第6章 激波-边界层相互作用 157

6.1 几种典型的激波-边界层干扰 157

6.1.1 二维激波-边界层干扰 158

6.1.2 三维激波-边界层干扰 162

6.2 激波-边界层干扰引起的流动分离 165

6.2.1 内流中的大尺度流动分离 165

6.2.2 自由干扰理论和激波诱导分离的预测 166

6.3 激波湍流作用、激波振荡与脉动压力生成 169

6.3.1 激波-湍流相互作用 169

6.3.2 激波振荡及脉动压力 171

6.3.3 激波串振荡 177

6.4 流动控制 180

6.4.1 流动控制概述 180

6.4.2 主动控制 181

6.4.3 被动控制 182

6.5 本章小结 184

参考文献 184

第7章 激波理论在高超飞行器构型设计中的应用 190

7.1 外形研究中的激波运用——乘波体设计方法 190

7.1.1 乘波体概念 190

7.1.2 乘波体设计方法 193

7.2 进气道设计中的激波控制 198

7.2.1 二维平面压缩进气道设计理论 199

7.2.2 二维弯曲激波压缩理论 200

7.2.3 特征线方法及其应用 214

7.3 内外流耦合设计的典型案例——流线追踪方法 228

7.3.1 高超声速飞行器前体-进气道一体化设计概述 228

7.3.2 密切曲面内锥乘波前体进气道设计 229

7.3.3 前体-内转式进气道双乘波一体化设计 233

7.3.4 锥导乘波前体-内转式进气道一体化设计 237

7.4 本章小结 240

参考文献 241

第8章 超燃冲压发动机中的激波干扰问题 244

8.1 高超声速进气道-隔离段典型流动特征 245

8.1.1 二元进气道流动特征 246

8.1.2 三维侧压式进气道流场特征 265

8.1.3 内转式进气道流场特征 268

8.1.4 进气道-隔离段一体化流动特征 272

8.2 高超声速进气道起动问题及其控制方法 278

8.2.1 高超声速进气道起动问题概述 278

8.2.2 高超声速进气道不起动喘振流动机理 281

8.2.3 高超声速进气道流动控制方法 289

8.3 激波与燃料混合 300

8.4 激波与点火 305

8.5 本章小结 310

参考文献 310

第9章 一维非定常激波理论在脉冲型试验设备中的应用 317

9.1 激波管-激波风洞相关理论 317

9.1.1 理想激波管流动的物理图像 317

9.1.2 理想激波管流动参数的计算 320

9.1.3 激波管向高气流马赫数的拓展——激波风洞 329

9.2 典型脉冲高超声速地面模拟设备简介 341

9.2.1 JF12高超声速复现激波风洞 341

9.2.2 脉冲燃烧加热风洞 350

9.2.3 国际其他相关代表性设备 361

9.3 本章小结 379

参考文献 380