野战火箭气动流场特性分析PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 野战火箭的主要结构 1

1.3 野战火箭的流场结构 2

第2章 空气动力学基本理论 4

2.1 引言 4

2.2 气体特性 4

2.2.1 气体的可压缩性 4

2.2.2 气体的状态方程 5

2.2.3 理想气体的热力学关系式 6

2.3 空气动力学控制方程 9

2.3.1 连续方程 10

2.3.2 动量方程 12

2.3.3 能量方程 14

2.3.4 可压N-S方程的求解 17

2.4 激波动力学 19

2.4.1 气体声速 19

2.4.2 正激波 21

2.4.3 斜激波 22

2.4.4 激波相交与反射 28

2.5 边界层理论 33

2.5.1 层流边界层理论 35

2.5.2 湍流边界层理论 38

2.5.3 边界层分离 43

2.6 激波与边界层相互作用及其诱导的分离 44

2.7 高超声速空气动力学 46

第3章 野战火箭飞行主要参数与计算方法 51

3.1 引言 51

3.2 野战火箭气动力参数 52

3.2.1 主要气动力分析 52

3.2.2 推力与重力分析 55

3.3 火箭弹运动方程的求解 56

3.4 野战火箭流场的数学模型 57

3.4.1 可压大涡模拟方程 57

3.4.2 Smagorinsky模型 58

3.4.3 动力学模型 59

3.4.4 尺度相似模型 59

3.4.5 拉伸涡模型 60

3.5 超声速流场的数值模拟方法 61

3.5.1 有限差分法 61

3.5.2 有限体积法 63

3.5.3 分裂格式 66

3.5.4 间断分解算法——Godunov差分格式 67

3.5.5 迎风型Roe算法——Roe格式差分格式 68

3.5.6 混合Roe/HLL格式 69

3.5.7 WENO格式 72

3.5.8 高阶精度间断分解算法——MUSCL格式 74

3.5.9 龙格-库塔格式 75

第4章 偏转头火箭弹典型流场与控制原理 76

4.1 引言 76

4.1.1 物理模型 77

4.1.2 网格生成 78

4.2 偏转头弹箭典型二维流场结构 80

4.2.1 偏转头弹箭不同偏转角时的波系结构 80

4.2.2 偏转头弹箭不同偏转角周围速度场特征 84

4.2.3 不同偏转角时偏转头弹周围的温度分布 85

4.2.4 不同偏转角时偏转头弹箭周围的密度分布 86

4.3 零攻角时偏转头弹箭的三维流场及气动特性分析 87

4.3.1 压力分布特性 88

4.3.2 其他主要流场的分布 90

4.3.3 偏转头弹箭的气动力系数分析 93

4.4 不同攻角时偏转头弹箭的流场及气动特性 94

4.4.1 不同攻角时偏转头弹流场特性分析 94

4.4.2 不同攻角时偏转头弹升阻力系数分析 100

4.4.3 不同攻角时偏转头弹箭俯仰力矩系数分析 101

4.5 高空中偏转头弹箭的流场及气动特性分析 104

4.5.1 高空中的气象条件 104

4.5.2 高空中偏转头弹箭的压力场分析 105

4.5.3 高空中偏转头弹箭的其他主要流场特性 107

4.5.4 高空中偏转头弹箭的气动力特性分析 111

第5章 钝体绕流的分离与控制 113

5.1 引言 113

5.2 圆柱绕流特性 114

5.2.1 圆柱绕流的分离 115

5.2.2 圆柱绕流的典型流场结构与参数 117

5.2.3 圆柱绕流的电磁控制 118

5.3 细长体绕流特性 122

5.4 流体分离的主要控制方法 123

第6章 火箭弹流体分离的被动控制 125

6.1 引言 125

6.2 微楔作用下三维流场结构及其分离控制 130

6.2.1 微楔作用下三维流场结构 130

6.2.2 翼型流动分离的微楔控制 136

6.3 微楔和微叶片流动分离控制的不同机理 140

6.3.1 微楔与微叶片的物理模型比较 140

6.3.2 微楔与微叶片的流动分离控制机理 141

6.4 涡流发生器对激波边界层作用所诱导的分离控制研究 145

6.4.1 无控制条件下激波边界层特性 145

6.4.2 涡流发生器控制下激波边界层作用特性 150

6.5 野战火箭弹流体分离的涡流发生器控制研究 158

6.5.1 微楔控制对火箭弹气动系数的影响 160

6.5.2 火箭弹微楔控制机理分析 162

第7章 火箭弹表面流体分离的主动控制 166

7.1 引言 166

7.2 壁面射流与超声速主流作用时的流场结构特性 169

7.2.1 壁面射流物理模型 169

7.2.2 壁面射流结构 170

7.3 激波边界层诱导流体分离的射流控制 180

7.3.1 激波边界层射流的物理模型 180

7.3.2 激波边界层射流控制机理 180

7.4 火箭弹边界层流体分离的射流控制 185

7.4.1 火箭弹边界层射流控制的物理模型 185

7.4.2 火箭弹边界层射流控制分析 186

参考文献 189