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超高速鱼雷、跨介质导弹等先进武器系统的发展，对水下推进系统提出了更高要求。水冲压发动机具有能量密度高、比冲大、结构简单且可靠性高等特点，能够大幅提高水下推进系统性能。《镁基水冲压发动机燃烧过程研究》围绕镁基水冲压发动机，采用理论分析、数值模拟与试验研究相结合的方法，重点对发动机内部燃烧流动过程开展了系统深入的研究。通过试验观测获得了水蒸气中镁颗粒着火与燃烧过程、水反应金属燃料稳态燃烧过程的特性与规律，揭示了发动机内部燃烧机理；建立了发动机内部分区燃烧模型和数值仿真方法，分析了发动机点火与燃烧过程；系统考察了进水距离、进水角度、水燃比及其分配，以及进水雾化特性等参数对发动机内部燃烧过程的影响规律，建立了发动机燃烧组织方法，并完成了地面试验验证。
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目录第1章绪论11.1研究背景和技术内涵11.1.1研究背景11.1.2水冲压发动机技术21.2相关领域研究进展41.2.1水冲压发动机技术发展41.2.2镁颗粒着火与燃烧研究71.2.3水反应金属燃料及其燃烧特性研究101.2.4固体推进剂燃烧过程实验研究111.2.5水冲压发动机试验研究141.2.6水冲压发动机数值模拟研究161.3本书主要研究内容19第2章水蒸气中镁颗粒着火与燃烧过程研究222.1引言222.2镁颗粒着火与燃烧试验方法研究232.2.1轻金属颗粒的着火与燃烧232.2.2颗粒着火与燃烧试验系统设计252.2.3试验方法验证282.3水蒸气中镁颗粒着火与燃烧过程试验研究302.3.1镁颗粒着火与燃烧过程302.3.2镁颗粒着火与燃烧机理352.4小结40第3章水反应金属燃料稳态燃烧过程研究413.1引言413.2水反应金属燃料燃烧试验系统413.2.1试验系统设计413.2.2燃烧器423.2.3气体供应系统443.2.4测量与控制系统453.2.5试验过程与数据处理方法453.3镁基水反应金属燃料热分解特性493.3.173型燃料热分解基本特征493.3.273型燃料热分解历程513.4镁基水反应金属燃料稳态燃烧试验513.4.1自维持燃烧基本特征513.4.2水蒸气环境下稳态燃烧基本特征553.4.3燃烧过程与机理分析593.5镁基水反应金属燃料稳态燃烧模型613.5.1物理模型613.5.2数学模型623.5.3模型验证643.6镁基水反应金属燃料稳态燃烧特性分析663.6.1工作压强的影响663.6.2水蒸气浓度的影响673.6.3环境温度的影响683.7小结70第4章镁基水冲压发动机试验与数值模拟方法研究714.1引言714.2水冲压发动机地面直连试验方法研究724.2.1水冲压发动机地面直连试验设计724.2.2水冲压发动机地面直连试验数据处理方法研究764.3水冲压发动机内部燃烧流动数值计算模型814.3.1气相控制方程814.3.2湍流模型834.3.3近壁面函数864.3.4气相湍流燃烧模型884.3.5颗粒轨道模型924.3.6液滴蒸发模型944.3.7镁金属着火与燃烧模型964.4水冲压发动机数值模拟方法验证1004.4.1试验实例1004.4.2数值模拟过程1004.4.3结果与讨论1034.5小结107第5章镁基水冲压发动机点火与内部燃烧过程研究1095.1引言1095.2水冲压发动机点火过程试验研究1105.2.1点火能量的影响1115.2.2点火时序的影响1125.2.3水燃比的影响1155.2.4进水喷注压降的影响1175.2.5燃料金属含量的影响1185.2.6水冲压发动机点火过程与机理分析1195.3水冲压发动机内部燃烧过程研究1225.3.1水冲压发动机燃烧过程理论分析1225.3.2水冲压发动机内部燃烧过程试验研究1255.3.3水冲压发动机内部燃烧过程数值分析1305.3.4水冲压发动机分区燃烧模型1345.4小结135第6章镁基水冲压发动机内部燃烧组织方法研究1376.1引言1376.2燃烧室长度及进水距离对发动机内部燃烧过程的影响规律1386.2.1燃烧室长度及进水距离设计1386.2.2不同进水距离的数值模拟研究1426.2.3不同燃烧室长度和进水距离的试验研究1496.3进水角度对发动机内部燃烧过程的影响规律1516.3.1不同进水角度的数值模拟研究1516.3.2不同一次进水角度的试验研究1586.4水燃比对发动机内部燃烧过程的影响规律1616.4.1水燃比设计方法1616.4.2不同水燃比的数值模拟研究1646.4.3不同水燃比的试验研究1706.5进水雾化特性对发动机内部燃烧过程的影响规律1736.5.1不同进水雾化特性的数值模拟研究1736.5.2不同进水雾化特性的试验研究1836.6小结184参考文献186
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