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主要符号表1

第1章 发射气体动力学概述5

1.1 飞行器的发射装置5

1.1.1 机动性6

1.1.2 导轨类型和数量6

1.1.3 发射动力7

1.1.4 发射姿态9

1.1.5 发射地点11

1.2 典型飞行器的发射技术14

1.2.1 常规弹丸的发射14

1.2.2 火箭弹的发射16

1.2.3 反坦克导弹的发射18

1.2.4 机载导弹的发射19

1.2.5 防空导弹的发射20

1.2.6 舰载导弹的发射20

1.2.7 地—地战略导弹和运载火箭的发射22

1.3 发射气体动力学的对象24

1.3.1 发射中的气体动力学载荷和效应25

1.3.2 发射气体动力学计算方法26

1.3.3 发射气体动力学典型试验装置27

第2章 气体流动与扰动波31

2.1 基本方程31

2.1.1 状态方程31

2.1.2 连续方程32

2.1.3 动量方程33

2.1.4 能量方程35

2.1.5 初始条件和边界条件37

2.2 相似准则38

2.2.1 相似性流动38

2.2.2 相似性判据39

2.3 喷管中的定常等熵流动41

2.3.1 定常等熵流动气体动力学函数41

2.3.2 拉瓦尔喷管内流动与外界环境压强的关系45

2.3.3 气体在喷管中的轴对称流动47

2.4 特征线方法49

2.4.1 两个方程情况49

2.4.2 三个方程情况55

2.5 一维非定常流动57

2.5.1 微幅波运动57

2.5.2 一维均熵非定常流动60

2.5.3 一维非定常非均熵流动72

2.5.4 有粘性和温度变化的一维非定常流动75

2.6 一维激波运动79

2.6.1 激波的分类79

2.6.2 右传激波81

2.6.3 左传激波84

2.6.4 激波的相交和反射85

2.7 二维超声速定常流动91

2.7.1 平面超声速定常均熵位流91

2.7.2 轴对称超声速定常均熵位流96

2.7.3 平面超声速定常有旋流动100

2.7.4 轴对称超声速定常有旋流动105

2.8 斜激波与正激波的斜反射105

2.8.1 驻立斜激波105

2.8.2 斜激波的相交和反射110

2.8.3 正激波的斜反射114

2.9 膛内流动与扰动波117

2.9.1 火炮的发射过程117

2.9.2 拉格朗日问题120

2.9.3 弹丸在膛内运动的规律121

2.10 发射管内流动与扰动波124

2.10.1 发射管内流场结构124

2.10.2 发射管内流场计算125

2.11 柱面与球面激波运动127

2.11.1 基本方程128

2.11.2 行进波解129

2.11.3 球面准简单波解133

第3章 近壁粘流与自由射流137

3.1 粘流的基本特性137

3.1.1 粘性应力与雷诺应力137

3.1.2 粘性附面层141

3.1.3 热传导与对流热交换144

3.2 附面层方程146

3.2.1 低速附面层微分方程146

3.2.2 布拉修斯解148

3.2.3 高速附面层微分方程150

3.2.4 附面层积分方程153

3.2.5 平板层流附面层154

3.2.6 平板准定常湍流附面层155

3.2.7 平板混合附面层156

3.3 分离流动158

3.3.1 压力梯度对速度分布型的影响158

3.3.2 典型分离流动160

3.4 低速自由湍流射流165

3.4.1 低速射流的流场结构165

3.4.2 直匀湍流射流边界层169

3.4.3 平面狭缝射流172

3.4.4 小孔射流176

3.5 高速燃气自由射流179

3.5.1 燃气射流一般情况179

3.5.2 燃气自由射流流场结构180

3.6 轴对称超声速欠膨胀射流初始段184

3.6.1 理论边界上的气流参量184

3.6.2 自由膨胀区的气流参量186

3.6.3 中心马赫盘的位置188

3.6.4 三叉波区的气流参量190

3.6.5 初始段射流边界形状191

3.6.6 拦截激波形状和马赫盘半径194

3.7 轴对称超声速过膨胀射流初始段195

3.7.1 Ⅳ区气流参量196

3.7.2 Ⅱ区和Ⅲ区的气流参量196

3.7.3 Ⅰ区的气流参量198

3.7.4 非计算度的极限199

3.8 超声速射流过渡段200

3.8.1 喷入运动介质的湍流射流200

3.8.2 边界层厚度201

3.8.3 过渡段的气流参量202

3.9 射流基本段204

第4章 喷管射流与膛口射流206

4.1 射流的数值模拟206

4.1.1 数值计算模型206

4.1.2 数值计算方法207

4.2 基本方程209

4.2.1 纳维尔—斯托克斯方程组209

4.2.2 湍流模型211

4.2.3 多组分有限化学反应流动方程组212

4.2.4 混合气体的物理参数214

4.2.5 初始条件和边界条件214

4.3 有限差分方法216

4.3.1 空间导数项的离散216

4.3.2 时间导数项的离散221

4.3.3 粘性项的离散224

4.4 喷管燃气射流计算225

4.4.1 轴对称层流射流225

4.4.2 射流的非定常起动过程225

4.4.3 射流的湍流效应229

4.4.4 三维射流与多喷管射流234

4.5 喷管流与射流一体化计算245

4.5.1 喷管内外流一体化计算245

4.5.2 喷管流动的非定常计算245

4.6 有化学反应的燃气射流247

4.6.1 化学反应冻结的燃气与空气伴随流的耦合效应247

4.6.2 湍流射流与化学动力学的耦合效应251

4.6.3 火箭弹的燃气射流268

4.7 膛口射流与膛口焰276

4.7.1 弹丸出炮口以前的膛口流场278

4.7.2 弹丸出炮口以后的膛口流场279

4.7.3 膛口焰279

4.7.4 爆炸冲击波285

4.7.5 炮口制退器288

4.8 爆炸冲击波计算289

4.8.1 爆炸冲击波的形成289

4.8.2 点爆炸理论291

4.9 膛口流场的数值模拟294

4.9.1 格都诺夫（Godunov）型差分格式294

4.9.2 膛口射流的计算结果296

第5章 射流的冲击、排焰与导流301

5.1 低速射流运动与冲击301

5.1.1 射流对固壁的冲击力301

5.1.2 自由射流运动303

5.1.3 两同速射流的冲击运动306

5.1.4 具有混合边界的射流运动312

5.2 燃气射流的冲击与防护318

5.2.1 燃气射流的冲击与导流318

5.2.2 燃气射流的烧蚀与防护321

5.2.3 多发并联射流冲击与发射扰动322

5.3 高速射流的正冲击326

5.3.1 近场欠膨胀射流的正冲击327

5.3.2 远场射流的正冲击330

5.4 高速射流的斜冲击333

5.4.1 近场欠膨胀射流斜冲击的流场结构333

5.4.2 斜冲击流场的数值模拟336

5.4.3 射流对斜壁面的冲击力338

5.5 楔形导流器339

5.5.1 近场欠膨胀燃气射流对楔形体的冲击流场339

5.5.2 燃气射流对楔形体的冲击力340

5.5.3 燃气射流冲击效应随时间的变化340

5.5.4 楔形导流器对导弹底部压力的影响344

5.6 单面与双面导流槽347

5.6.1 导流槽的类型与几何参数347

5.6.2 燃气射流冲击效应随时间的变化349

5.6.3 导流槽的冲击压力与温度349

5.7 导弹地下发射时燃气流的排导352

5.7.1 利用燃气发生器弹射起飞353

5.7.2 由发射井自力引射式起飞356

5.8 多级火箭分离时的射流冲击358

5.8.1 有射流冲击时火箭的流场结构358

5.8.2 有射流冲击时后弹体的空气动力特性359

5.9 多管火箭发射时的射流冲击362

5.9.1 冲击流场分析362

5.9.2 多管火箭发射装置迎气面的压力分布362

5.10 机载导弹发射时的射流冲击366

5.10.1 计算域与网格生成366

5.10.2 计算方法367

5.10.3 计算结果370

5.11 舰载导弹发射时的排焰导流372

5.11.1 计算域与网格生成373

5.11.2 计算方法373

5.11.3 计算结果373

5.12 排导装置中的声与非声振荡377

5.12.1 声波方程和边界条件378

5.12.2 对非声振荡的简化方程379

5.12.3 试验结果382

参考文献386

主题词索引390