火箭氣動流場特性分析 韓珺禮,陳誌華,薛大文 9787118105957 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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韓珺禮，陳誌華，薛大文 著

圖書標籤:

• 火箭技術
• 氣動學
• 流體力學
• 數值模擬
• 計算流體力學
• 氣動外形
• 流場分析
• 航空航天
• 工程技術
• 韓珺禮

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118105957

商品編碼：29371760265

包裝：平裝

齣版時間：2015-12-01

圖書基本信息
圖書名稱	火箭氣動流場特性分析
作者	韓珺禮,陳誌華,薛大文
定價	65.00元
齣版社	國防工業齣版社
ISBN	9787118105957
齣版日期	2015-12-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書可作為從事飛行器總體技術等相關工程技術研究人員參考用書，也可供兵器科學與技術、流體力學等相關專業的研究生教學參考。

作者簡介

目錄

章 緒論 1.1 引言 1.2 火箭的主要結構 1.3 火箭的流場結構 第2章 空動力學基本理論 2.1 引言 2.2 氣體特性 2.2.1 氣體的可壓縮性 2.2.2 氣體的狀態方程 2.2.3 理想氣體的熱力學關係式 2.3 空氣動力學控製方程 2.3.1 連續方程 2.3.2 動量方程 2.3.3 能量方程 2.3.4 可壓N-S方程的求解 2.4 激波動力學 2.4.1 氣體聲速 2.4.2 正激波 2.4.3 斜激波 2.4.4 激波相交與反射 2.5 邊界層理論 2.5.1 層流邊界層理論 2.5.2 湍流邊界層理論 2.5.3 邊界層分離 2.6 激波與邊界層相互作用及其誘導的分離 2.7 高超聲速空氣動力學 第3章 火箭飛行主要參數與計算方法 3.1 引言 3.2 火箭氣動力參數 3.2.1 主要氣動力分析 3.2.2 推力與重力分析 3.3 火箭彈運動方程的求解 3.4 火箭流場的數學模型 3.4.1 可壓大渦模擬方程 3.4.2 Smagorinsky模型 3.4.3 動力學模型 3.4.4 尺度相似模型 3.4.5 拉伸渦模型 3.5 超聲速流場的數值模擬方法 3.5.1 有限差分法 3.5.2 有限體積法 3.5.3 分裂格式 3.5.4 間斷分解算法——Godunov差分格式 3.5.5 迎風型Roe算法——Roe格式差分格式 3.5.6 混閤Roe/HLL格式 3.5.7 WENO格式 3.5.8 高階精度間斷分解算法——MUSCL格式 3.5.9 龍格-庫塔格式 第4章 偏轉頭火箭彈典型流場與控製原理 4.1 引言 4.1.1 物理模型 4.1.2 網格生成 4.2 偏轉頭彈箭典型二維流場結構 4.2.1 偏轉頭彈箭不同偏轉角時的波係結構 4.2.2 偏轉頭彈箭不同偏轉角周圍速度場特徵 4.2.3 不同偏轉角時偏轉頭彈周圍的溫度分布 4.2.4 不同偏轉角時偏轉頭彈箭周圍的密度分布 4.3 零攻角時偏轉頭彈箭的三維流場及氣動特性分析 4.3.1 壓力分布特性 4.3.2 其他主要流場的分布 4.3.3 偏轉頭彈箭的氣動力係數分析 4.4 不同攻角時偏轉頭彈箭的流場及氣動特性 4.4.1 不同攻角時偏轉頭彈流場特性分析 4.4.2 不同攻角時偏轉頭彈升阻力係數分析 4.4.3 不同攻角時偏轉頭彈箭俯仰力矩係數分析 4.5 高空中偏轉頭彈箭的流場及氣動特性分析 4.5.1 高空中的氣象條件 4.5.2 高空中偏轉頭彈箭的壓力場分析 4.5.3 高空中偏轉頭彈箭的其他主要流場特性 4.5.4 高空中偏轉頭彈箭的氣動力特性分析 第5章 鈍體繞流的分離與控製 5.1 引言 5.2 圓柱繞流特性 5.2.1 圓柱繞流的分離 5.2.2 圓柱繞流的典型流場結構與參數 5.2.3 圓柱繞流的電磁控製 5.3 細長體繞流特性 5.4 流體分離的主要控製方法 第6章 火箭彈流體分離的被動控製 6.1 引言 6.2 微楔作用下三維流場結構及其分離控製 6.2.1 微楔作用下三維流場結構 6.2.2 翼型流動分離的微楔控製 6.3 微楔和微葉片流動分離控製的不同機理 6.3.1 微楔與微葉片的物理模型比較 6.3.2 微楔與微葉片的流動分離控製機理 6.4 渦流發生器對激波邊界層作用所誘導的分離控製研究 6.4.1 無控製條件下激波邊界層特性 6.4.2 渦流發生器控製下激波邊界層作用特性 6.5 火箭彈流體分離的渦流發生器控製研究 6.5.1 微楔控製對火箭彈氣動係數的影響 6.5.2 火箭彈微楔控製機理分析 第7章 火箭彈錶畫流體分離的主動控製 7.1 引言 7.2 壁麵射流與超聲速主流作用時的流場結構特性 7.2.1 壁麵射流物理模型 7.2.2 壁麵射流結構 7.3 激波邊界層誘導流體分離的射流控製 7.3.1 激波邊界層射流的物理模型 7.3.2 激波邊界層射流控製機理 7.4 火箭彈邊界層流體分離的射流控製 7.4.1 火箭彈邊界層射流控製的物理模型 7.4.2 火箭彈邊界層射流控製分析 參考文獻

編輯推薦

文摘

序言

《流體力學與航空工程前沿技術》 內容簡介 本書深入探討瞭流體力學在航空工程領域的關鍵應用及其前沿技術進展。全書共分為七章，係統地闡述瞭從基礎理論到復雜工程實踐的演進，旨在為航空航天領域的科研人員、工程師以及高等院校師生提供一套全麵、深入的學習和參考資料。 第一章：基礎流體力學理論迴顧與航空應用 本章首先迴顧瞭流體力學的基礎概念，包括流體的連續性、動量守恒（納維-斯托剋斯方程）和能量守恒。重點講解瞭不可壓縮流和可壓縮流的特性，以及層流與湍流的區分及其對航空器性能的影響。在航空應用方麵，詳細分析瞭伯努利原理在翼型升力産生中的作用，以及雷諾數、馬赫數等無量綱參數在相似性準則中的重要性，為理解後續章節的復雜現象奠定堅實基礎。此外，本章還引入瞭粘性流和無粘流的理想化模型，並探討瞭其各自的適用範圍與局限性。 第二章：翼型氣動特性理論分析 本章聚焦於翼型這一航空器最核心的氣動部件。我們從數學模型入手，詳細介紹瞭薄翼型理論和厚翼型理論。薄翼型理論通過引入速度勢函數和流函數，闡述瞭翼型錶麵速度分布和壓強分布的計算方法，以及升力綫理論和升力麵理論的推導過程。厚翼型則引入瞭更復雜的模型，考慮瞭翼型截麵的形狀對氣動特性的影響，如最大厚度、前緣半徑和後緣形狀等。本章還深入分析瞭攻角、展弦比、後掠角等幾何參數對翼型升力、阻力、俯仰力矩的影響規律，並初步介紹瞭翼型失速的發生機理和抑製方法。我們將通過大量圖示和公式推導，清晰地展現翼型氣動性能的內在聯係。 第三章：機翼的氣動性能與三維效應 本章將研究範圍從二維翼型擴展到三維機翼。我們將重點討論三維效應，特彆是誘導阻力的産生機理，包括翼尖渦的形成和能量損失。通過對速度勢函數和流函數的深入分析，闡述瞭三維機翼上的壓力分布與二維情況的差異，以及如何通過優化機翼形狀（如後掠、下反、上反、扭轉等）來減小誘導阻力，提高升阻比。本章還會介紹幾種重要的三維機翼理論，如馬蹄渦理論、環量理論以及三維氣動彈性效應的初步探討。例如，我們將詳細分析後掠翼帶來的跨音速麵積律等效應，以及前掠翼的潛在優勢與挑戰。 第四章：跨音速氣動特性 跨音速（馬赫數介於0.7到1.3之間）是航空器設計中最具挑戰性的速度範圍之一，因為在這個區域，流場同時存在亞音速、音速和超音速區域。本章將詳細闡述跨音速流動的復雜性，包括激波的産生、發展與衰減。我們將深入講解跨音速翼型的設計原則，如薄翼型、後掠翼、麵積律等，以減緩激波阻力的急劇增加。本章還將介紹跨音速風洞試驗的挑戰與方法，以及數值模擬在跨音速流場分析中的作用，特彆關注激波-邊界層相互作用的現象及其對性能的影響。 第五章：超音速與高超音速氣動特性 當飛行速度超過音速時，氣動特性發生顯著變化。本章將深入研究超音速流動，重點分析激波的形成、強度及其對機翼和整體氣動性能的影響。我們將介紹超音速翼型的設計，如尖銳前緣、細長外形等，以及不同類型激波（如斜激波、正激波）的特性。進一步地，本章將拓展到高超音速領域（馬赫數大於5），探討高超音速流動的獨特性質，包括空氣電離、化學反應以及極其復雜的熱效應。我們將分析高超音速飛行器的氣動外形設計，如鈍頭體、乘波體等，並討論熱防護問題。 第六章：湍流模型及其在航空器氣動設計中的應用 湍流是流體力學中最普遍也最難精確描述的現象。本章將係統介紹不同級彆的湍流模型，從經驗模型到基於求解雷諾平均納維-斯托剋斯方程（RANS）的求解器，如 Spalart-Allmaras、k-ε、k-ω 等模型。我們將深入分析這些模型在預測飛機錶麵摩擦阻力、分離流以及尾跡特性方麵的優劣。本章還會探討大渦模擬（LES）和直接數值模擬（DNS）等更精細的湍流模擬方法，以及它們在復雜氣動現象研究中的應用潛力。我們將通過實際案例，展示如何選擇閤適的湍流模型來優化航空器的設計。 第七章：先進氣動分析技術與未來展望 本章將介紹當前航空領域最前沿的氣動分析技術。我們將探討計算流體動力學（CFD）的最新發展，包括自適應網格加密技術、多物理場耦閤計算（如氣動-熱、氣動-結構耦閤）以及高效並行計算的策略。此外，本章還將介紹基於機器學習和人工智能的氣動預測方法，以及其在加速設計迭代和優化中的作用。最後，本章將對未來航空氣動技術的發展趨勢進行展望，包括吸氣式高超音速飛行器、可變幾何構型飛機、先進的控製律設計以及對環境友好型航空器的氣動優化等，為讀者勾勒齣未來航空發展的宏偉藍圖。 本書力求理論聯係實際，結閤豐富的工程實例和最新的研究成果，幫助讀者深入理解航空器氣動流場特性的復雜性，並掌握分析和解決實際工程問題的有效方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書大概是我今年讀過最讓我感到震撼的圖書之一瞭，雖然書名聽起來有些硬核，但一旦翻開，你就會被它深深吸引。作者們以一種非常直觀且富有洞察力的方式，將火箭在不同飛行階段的氣動流場特性娓娓道來。我印象最深刻的是他們對於“激波”的講解，通過大量的圖示和嚴謹的數學推導，我終於能夠真正理解那些在高速飛行中肉眼不可見的空氣擾動是如何形成的，以及它們對火箭整體性能産生的復雜影響。書中不隻是枯燥的理論陳述，作者們還巧妙地結閤瞭實際的案例分析，比如某個特定型號火箭在發射初期和穿音速階段的流場變化，讓我仿佛置身於控製中心，親眼見證著火箭的每一次呼吸與律動。尤其是對於火箭頭部和尾部的氣動設計，書中的分析簡直是教科書級彆的，解釋瞭為何要采用特定的尖頭形狀，以及尾部推力矢量控製在復雜流場下的挑戰。這本書不僅滿足瞭我對火箭飛行原理的好奇心，更提升瞭我對工程科學復雜性與精妙性的理解。我強烈推薦給任何對航空航天、流體力學或隻是對“為什麼火箭能飛”這個問題有疑問的朋友。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書的內容非常有深度，但並非難以理解。作者們在處理專業知識時，采取瞭一種循序漸進、由淺入深的教學方式。對於我這樣非專業背景的讀者來說，最大的挑戰在於理解那些復雜的數學公式和物理模型。然而，書中提供瞭大量的解釋和圖示，幫助我逐步消化這些內容。特彆是關於“氣動彈性”部分，我以前從未想過，火箭在高速飛行過程中，流體力量會與其結構産生復雜的相互作用，甚至影響到火箭的形狀和穩定性。作者們通過對這些問題的細緻分析，讓我深刻體會到工程設計中各個環節的緊密聯係和相互製約。這本書不僅滿足瞭我對火箭氣動特性的好奇，更讓我對整個航天工程的復雜性和精細化程度有瞭全新的認識。我甚至覺得，這本書的價值不僅僅在於理論知識的傳授，更在於它培養瞭一種嚴謹的科學思維方式。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，可以說是打開瞭我認識火箭領域的新視角。我之前一直認為火箭飛行主要靠的是發動機的推力，但讀瞭這本書之後，我纔意識到氣動力的影響之大。作者們對“高超聲速流”的分析讓我大開眼界，特彆是關於激波産生和傳播的詳細講解，以及它們在火箭錶麵的作用。書中對於不同形狀的火箭頭錐在不同馬赫數下的氣動錶現進行瞭深入的對比分析，讓我能夠直觀地感受到空氣動力學設計對火箭性能的至關重要性。我印象最深刻的是其中關於“流動分離”的討論，這是一個我之前很少聽到的概念，但作者們通過圖解和案例，清晰地解釋瞭流動分離的發生機製以及它可能帶來的負麵影響，例如不穩定性增加和阻力增大。這種對於細節的關注，讓我覺得這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一次深入的科學探索。閱讀過程中，我多次被作者們對科學嚴謹性和邏輯性的追求所摺服，他們用紮實的理論基礎和豐富的實例，構建瞭一個完整且令人信服的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這是一本非常值得細細品味的圖書。作者們在闡述火箭氣動流場特性時，不僅呈現瞭錶麵的現象，更深入地挖掘瞭背後的物理機製。我尤其被書中對“升力”和“阻力”在不同飛行階段的分析所吸引，作者們詳細解釋瞭這些力是如何隨速度、攻角和流場狀態而變化的。書中還涉及瞭許多高級的概念，比如“激波邊界層乾擾”和“熱氣動耦閤”，這些內容雖然專業性很強，但在作者們的引導下，我還是能夠理解其基本原理和重要意義。我特彆欣賞書中對數據和模擬結果的呈現方式，這些圖錶和麯綫不僅展示瞭研究的成果，也為理解抽象的流場特性提供瞭直觀的依據。這本書讓我對火箭的每一次飛行都有瞭更深刻的理解，也讓我對那些為之付齣的科學傢和工程師們肅然起敬。我強烈推薦給所有對航空航天領域有濃厚興趣，或者希望拓寬科學視野的讀者。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，一開始我並沒有抱太高的期望，以為這會是一本非常晦澀難懂的學術專著。但讀下來之後，我的感覺完全不一樣瞭。作者們顯然在如何清晰地傳達復雜概念方麵下瞭很大的功夫。書中的插圖非常精美，而且質量極高，它們不僅僅是裝飾，更是理解文本內容的絕佳輔助。我尤其喜歡那些關於“邊界層”的剖析，過去我對這個概念總是一知半解，但通過這本書，我終於明白瞭它對火箭錶麵摩擦阻力、熱傳遞等關鍵因素的決定性作用。書裏還詳細闡述瞭不同飛行高度、不同速度下的空氣密度和黏性變化，以及這些變化如何動態地影響流場的形態。我甚至覺得，這本書的敘述方式有點像是在講一個精彩的故事，故事的主角是火箭，而它的每一次加速、爬升、轉彎，都伴隨著一係列精密而動感的流體互動。對於那些希望深入瞭解航天器設計背後科學原理的人來說，這本書簡直是寶藏。它提供瞭一個係統性的視角，讓我能夠從宏觀到微觀，全麵地認識火箭飛行的復雜性。