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組合動力飛行器氣動/推進一體化建模方法(簡體書)
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商品簡介
目次

商品簡介

本書介紹組合動力飛行器寬域氣動/推進一體化建模的相關理論與方法,內容包括:寬域氣動建模理論與方法、寬域推進建模理論與方法、氣動/推進一體化耦合建模理論與方法、組合動力飛行器統一建模理論原理與方法以及這些理論方法在組合動力飛行器研究過程中的典型應用與分析。

目次

目錄



叢書序



前言



第1章 概述



1.1 組合動力飛行器發展現狀 /2



1.2 組合動力飛行器建模技術研究現狀 /7



1.2.1 組合動力飛行器技術研究現狀 /7



1.2.2 組合動力飛行器建模技術 /9



1.3 組合動力飛行器建模挑戰 /13



1.3.1 建模的難點和特點 /13



1.3.2 基於物理機制的組合動力飛行器建模 /17



1.4 本書的體系結構 /18



參考文獻 /22



第2章 組合動力飛行器氣動建模理論與方法 30



2.1 氣動建模理論基礎 /30



2.1.1 激波理論 /32



2.1.2 膨脹波理論 /35



2.1.3 牛頓碰撞理論 /37



2.1.4 切楔/切錐理論 /40



2.1.5 非定常氣動力建模理論 /43



2.2 壁面摩擦力模型與方法 /48



2.2.1 van Direst邊界層流 /48



2.2.2 van Direst Ⅱ方法 /53



2.2.3 基於van Direst的摩擦力計算 /55



2.2.4 參考溫度 /參考焓法 /62



2.2.5 底壓模型 /66



2.3 氣動力計算方法 /67



2.3.1 流線追蹤方法 /67



2.3.2 面元法 /68



2.4 組合動力飛行器氣動組合建模方法 /69



2.4.1 模型匹配策略 /70



2.4.2 壁面壓力組合模型 /71



2.4.3 壁面摩擦力組合模型 /74



2.5 模型驗證 /76



2.6 寬域氣動建模軟件 /84



2.6.1 AFPE平臺設計 /84



2.6.2 AFPE平臺驗證 /87



參考文獻 /92



第3章 組合動力飛行器推進建模理論與方法 95



3.1 理論基礎 /96



3.1.1 基於Brayton循環理論模型 /96



3.1.2 基於影響係數法的理論模型 /98



3.1.3 基於解析法的模型 /103



3.1.4 積分型推進系統理論模型 /105



3.2 寬域組合推進系統模型 /119



3.2.1 引射模態模型 /121



3.2.2 雙模態衝壓發動機模型 /126



3.2.3 火箭模態模型 /141



3.3 寬域內流場一體化模型 /145



3.3.1 模態轉換分析 /145



3.3.2 模態轉換策略 /147



3.3.3 寬域推進系統性能分析 /150



3.4 寬域內流場快速計算軟件集成 /152



參考文獻 /155



第4章 氣動/推進一體化耦合建模理論與方法 158



4.1 機體/推進一體化耦合分析方法 /159



4.1.1 內外流耦合分析方法 /160



4.1.2 流固熱耦合分析方法 /160



4.1.3 流固推進耦合分析方法 /165



4.2 機體/推進一體化內外流耦合分析 /168



4.2.1 內外流耦合問題 /168



4.2.2 基於CFD的氣動分析方法 /170



4.2.3 基於准一維流的內流分析 /171



4.3 內外流耦合分析算例與驗證 /179



4.3.1 基於高精度CFD驗證 /179



4.3.2 雙模態超燃衝壓發動機准一維流分析 /180



4.3.3 機體/推進一體化自由射流實驗 /183



參考文獻 /187



第5章 組合動力飛行器動力學統一建模理論 188



5.1 多柔體系統動力學理論 /188



5.1.1 多柔體系統動力學模型 /189



5.1.2 多柔體系統拓撲構型 /189



5.1.3 多柔體系統運動學 /190



5.1.4 多柔體系統動力學 /191



5.2 飛行器運動方程組統一形式 /192



5.2.1 飛行器模型、坐標系和拓撲 /193



5.2.2 飛行器運動學方程 /194



5.2.3 飛行器動力學方程 /197



5.3 運動方程及簡化 /210



5.3.1 多體空間運動方程 /210



5.3.2 多體縱向平面運動方程 /214



5.3.3 單體縱向平面運動方程 /217



參考文獻 /222



第6章 寬速域建模理論與方法的典型應用 223



6.1 理論模型應用的框架 /224



6.1.1 前處理模塊和後處理模塊 /224



6.1.2 分析模塊 /224



6.2 應用於耦合特性分析 /227



6.2.1 飛行動態耦合特性 /228



6.2.2 氣動/推進耦合對飛行動態特性的影響 /232



6.3 應用于飛行動力學控制 /240



6.3.1 運動方程 /240



6.3.2 運動模態分析 /247



6.3.3 控制特性分析 /249



6.4 應用於動力學/彈道特性分析 /252



6.4.1 動力學方程及坐標系 /252



6.4.2 彈道特性分析 /254



附錄A 廣義質量陣和廣義剛度陣中的分塊矩陣 /260



附錄B 單體縱向平面運動方程的推導 /265

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