《波转子增压循环发动机》以未来航空动力需求为背景,以波转子增压循环发动机为对象,结合国内外研究进展,首先,详细论述了波转子技术的发展历史与现状;其次,介绍了波转子结构特征、工作原理、分类及应用领域,梳理了与波转子相关的气动热力学基础理论、设计方法和波转子发动机性能计算方法;再次,基于项目组研究基础,系统描述了内燃波转子非定常流动特性与混气形成特性、点火匹配特性及复杂波系运动条件下火焰传播特性等,探讨了内燃波转子点火、燃料填充、泄漏密封、强化燃烧等关键技术,并给出了阶段性研究成果,同时分析了外燃波转子的非定常流动特性与增压特性:最后对波转子实验测量技术及数值模拟方法进行了总结,并凝练出波转子技术发展方向与面临的挑战。
《波转子增压循环发动机》可作为飞行器动力工程、工程热物理和航空宇航推进理论与工程等专业的本科生的课程教材,也可作为有志于从事新型发动机研究的科研人员、工程技术人员以及高校教师和研究生的参考用书。
李建中教授等撰写的《波转子增压循环发动机》一书即将出版,嘱我作序。
2009年,李建中教授来我供职的中国航空动力机械研究所博士后工作站工作,工作内容就是开展波转子发动机关键技术研究。本书是对他及其同事多年来在这一领域辛勤耕耘、创新攻关的一个总结。
波转子增压循环发动机是新型高效热力循环装置的研究热点之一,它通过激波、压缩波和膨胀波显著提升增压能力,显著提高热效率并降低耗油率,具有很大的技术优势。
本书作者在多年研究工作的基础上,全面、系统地叙述了波转子增压循环发动机的结构及热力循环过程,介绍了设计方法、各类特性、实验测量技术以及数值模拟,并指出当前面临的技术挑战。因此,本书对相关动力工程研发人员有很大的参考作用,也可供相关专业师生作为教材使用。
相信以本书的出版为契机,本书作者及更多动力工作者在今后波转子发动机的研究及应用中会取得更大成绩。
第1章绪论
1.1什么是波转子
1.2波转子技术发展历史
1.3波转子分类
1.4波转子技术的应用
1.4.1内燃波转子
1.4.2外燃波转子
1.4.3车用波转子
1.4.4波转子制冷机
1.4.5引射增压波转子
参考文献
第2章波转子基础理论
2.1激波与小扰动波理论
2.2一维激波管理论
2.3燃烧波理论
2.4激波与火焰相互作用理论
参考文献
第3章推进系统波转子结构特征及工作原理
3.1内燃波转子结构特征
3.2内燃波转子工作原理
3.3外燃波转子结构特征
3.4外燃波转子工作原理
参考文献
第4章波转子发动机热力循环及性能计算
4.1内燃波转子发动机热力循环
4.2内燃波转子发动机性能计算模型
4.3外燃波转子顶层热力循环
4.4外燃波转子发动机性能计算
参考文献
第5章推进系统波转子设计方法
5.1内燃波转子气动方案设计方法
5.2外燃波转子气动方案设计方法
参考文献
第6章内燃波转子非定常流动与燃料掺混特性
6.1内燃波转子非定常流动特性
6.1.1理想内燃波转子流动组织
6.1.2内燃波转子进出口压差对流动特性的影响
6.1.3波转子转速对流动特性的影响
6.1.4端口渐开渐闭对流动特性的影响
6.1.5泄漏对内燃波转子流动特性的影响
6.2内燃波转子燃料填充与混气形成特性
6.2.1波转子通道内混气分布
6.2.2内燃波转子燃料填充方案
参考文献
第7章内燃波转子点火匹配技术
7.1内燃波转子点火技术
7.2内燃波转子射流点火器设计
7.2.1预燃室设计
……
第8章内燃波转予增压燃烧特性
第9章外燃波转子非定常流动特性
第10章波转子测试技术
第11章波转子数值模拟方法
第12章渡转子关键技术挑战及展望