第1章 绪论 1
1.1 研究内燃机一维非定常流动的意义 1
1.2 内燃机一维非定常流研究概述 3
1.2.1 气流研究领域 3
1.2.2 液流研究领域 5
1.3 解析内燃机流动的思路与方法 7
1.3.1 明确所需求解的问题 7
1.3.2 确定分析对象与方法 7
1.3.3 解析思路与步骤 9
本书所用主要符号表 9
第2章 热流体一维流动理论基础 11
2.1 基本假设 11
2.1.1 真实管流向一维流动的简化 11
2.1.2 不同条件下物理模型的修正与处理 13
2.2 基本方程通用式与输运方程 13
2.2.1 定质量系统基本方程的通用表达式 14
2.2.2 输运方程与开口系统基本方程通用表达式 15
2.2.3 影响一维管流物理量变化率的因素 16
2.3 连续方程 19
2.4.1 动量方程 20
2.4 动量及动量矩方程 20
2.4.2 弯管中流线法向的动量方程 23
2.4.3 动量矩方程 25
2.5 能量方程与熵方程 27
2.5.1 能量方程 27
2.5.2 熵方程 31
2.6 声速方程与激波方程 31
2.6.1 流体的可压缩性与压力扰动的传播 32
2.6.2 声速与声速方程 34
2.6.3 激波与激波方程 37
2.7 状态方程与气体状态参数间的换算关系 39
2.7.1 理想气体的状态方程 39
2.7.2 状态参数间的换算关系 40
第3章 可压缩一维定常流动 43
3.1 可压缩一维定常流基本方程组 43
3.2 特征参数与质量流量系数 45
3.2.1 滞止状态与滞止参数 45
3.2.2 临界状态与临界参数 46
3.2.4 用马赫数表示各种状态下的参数 48
3.2.3 最大速度状态 48
3.2.5 质量流量与质量流量系数 50
3.3 绝热等熵管流 53
3.3.1 绝热等熵定常管流的流动特征 53
3.3.2 变截面管流动分析与喉口壅塞现象 55
3.4 等截面绝热摩擦管流 57
3.4.1 以马赫数表示的基本关系式及状态参数的变化规律 57
3.4.2 最大管长及沿程气流参数的计算 60
3.4.3 摩擦壅塞现象 62
3.5.1 以马赫数表示的基本关系式及状态参数的变化规律 64
3.5 等截面无摩擦有热交换的定常管流 64
3.5.2 热交换管中的气流参数计算 66
3.5.3 热壅塞与最大比加热量 68
第4章 可压缩一维非定常流动与特征线法 70
4.1 基本方程组及其解法 70
4.1.1 偏微分方程组 70
4.1.2 基本方程组转化为特征线方程组 71
4.2 小扰动压力波在管内的传播 73
4.2.1 压力单波在管内的传播 73
4.2.2 压力单波的分类 74
4.2.3 非定常管流中压力波的合成、分解与反射 77
4.2.4 压力单波的微分值与积分值 80
4.3 微波的解析解与特征线解原理 81
4.3.1 微波管流的解析解 81
4.3.2 微波管流的特征线解 83
4.3.3 解析解与特征线解的对比 87
4.4 有限小扰动波的特征线解原理 88
4.4.1 气体绝热均熵管流有限小扰动波的特征线解 88
4.4.2 广义非定常管流有限小扰动波的特征线解 92
4.5 特征线数值解与黎曼不变量 95
4.5.1 黎曼不变量 96
4.5.2 特征线的数值解 98
4.5.3 微波管流的黎曼不变量 99
第5章 边界与边界条件方程 101
5.1 边界分类及变量与方程的无量纲化 101
5.1.1 边界的分类 101
5.1.2 变量与方程的无量纲化 103
5.2 封闭端与开口端 106
5.2.1 封闭端（等速端） 106
5.2.2 出流开口端（出流等压端） 108
5.2.3 入流开口端 110
5.3 孔口出流端 113
5.3.1 液流的孔口出流端 113
5.3.2 气流的孔口出流端 114
5.4 孔口入流端 119
5.4.1 液流的孔口入流端 120
5.4.2 气流的孔口入流端 120
5.5 完全边界图与边管联合求解 128
5.5.1 广义黎曼不变量 128
5.5.2 完全边界图 130
5.5.3 边管联合求解 131
5.6 共同边界流与多管接头 132
5.6.1 共同边界流的处理方法 132
5.6.2 多管接头的边界问题 134
5.7 管内熵间断面 142
5.7.1 压力波在熵间断面上的反射与透射 142
5.7.2 反射、透射现象的物理实质 144
第6章 可压缩一维非定常流动有限差分法 146
6.1 有限差分法的基本步骤 146
6.1.2 网格划分及方程离散化 147
6.1.1 建立数学模型 147
6.1.3 差分方程的建立 148
6.2 有限差分近似理论 151
6.2.1 收敛性 151
6.2.2 相容性 152
6.2.3 稳定性 152
6.2.4 收敛性与稳定性的关系 153
6.2.5 稳定性的傅里叶分析法 154
6.3.1 方程的数学性质 155
6.3 方程的数学性质与定解条件 155
6.3.2 依赖域与影响域 156
6.3.3 方程的定解条件 158
6.4 常用差分格式 160
6.4.1 迎风格式 160
6.4.2 Lax-Friedrichs格式 160
6.4.3 双曲型方程的C.F.L条件 162
6.4.4 跳步格式 163
6.4.5 Lax-Wendroff格式 163
6.4.6 利用特征线构造差分格式 165
6.4.7 隐式差分格式 166
第7章 内燃机燃油喷射系统非定常流动 168
7.1 柴油机高压燃油喷射系统及其压力波特征线图解法 168
7.1.1 简化物理模型 168
7.1.2 高压油路的简易特征线图解法 173
7.2 二次喷油与气穴 177
7.2.1 产生二次喷油及气穴的机理分析 178
7.2.2 减缓二次喷油与气穴的技术措施 180
7.3.1 针阀产生波动的原因 184
7.3 波动喷射及针阀的波形区划 184
7.3.2 波形区划原理 186
7.4 不规则喷射 188
7.4.1 喷射稳定性原理及其判断准则 189
7.4.2 循环喷油量随剩余压力的变化规律 192
7.4.3 不规则喷射区区划 194
第8章 内燃机空气系统非定常流动 199
8.1 动态效应与进、排气干扰 200
8.1.1 多缸机各缸充气的不均匀性 200
8.1.2 多缸机各缸的排气干扰 202
8.2.1 两种不同的谐振模式 204
8.2 动态效应与谐波增压 204
8.2.2 歧管系统的动态效应与谐振机理 205
8.2.3 整体系统的动态效应与谐振机理 210
8.2.4 多缸机动态效应应用及可变进气系统 211
8.3 内燃机涡轮增压 213
8.3.1 增压内燃机空气系统非定常流动计算 213
8.3.2 涡轮边界条件 215
8.3.3 压气机边界条件 217
8.3.4 内燃机涡轮增压的匹配计算 221
8.4.1 中冷器效率 226
8.4 内燃机增压中冷 226
8.4.2 中冷器边界条件 228
8.4.3 内燃机增压中冷匹配计算 229
8.5 气波增压器 231
8.5.1 结构原理 231
8.5.2 工作过程分析 232
附录A 一维流动输运方程的推导 235
附录B 以马赫数表达的基本方程的推导 237
附录C 广义非定常管流三变量特征线方程组的推导 239
主要参考文献 242