| 中文摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第14-16页 |
| 1.2 音速喷嘴法装置发展现状 | 第16-18页 |
| 1.3 流出系数研究现状 | 第18-23页 |
| 1.3.1 高雷诺数条件下的研究 | 第18-20页 |
| 1.3.2 低雷诺数条件下的研究 | 第20-23页 |
| 1.3.3 湿度对流出系数的修正 | 第23页 |
| 1.4 含湿气体在喷嘴中凝结流动发展现状 | 第23-28页 |
| 1.4.1 凝结理论 | 第24-26页 |
| 1.4.2 数值模拟 | 第26-27页 |
| 1.4.3 实验研究 | 第27-28页 |
| 1.5 问题的提出及研究构架 | 第28-30页 |
| 1.6 本文的创新点 | 第30-31页 |
| 1.7 本文的组织 | 第31-34页 |
| 第二章 音速喷嘴计量原理及影响因素分析 | 第34-40页 |
| 2.1 音速喷嘴计量基本原理 | 第34-36页 |
| 2.1.1 节流原理 | 第34-35页 |
| 2.1.2 临界流质量流量 | 第35-36页 |
| 2.2 音速喷嘴流出系数 | 第36-39页 |
| 2.2.1 量纲分析 | 第36页 |
| 2.2.2 理论流出系数 | 第36-38页 |
| 2.2.3 湿度修正 | 第38-39页 |
| 2.3 本章小结 | 第39-40页 |
| 第三章 实际临界流函数的解析和回归模型构建 | 第40-56页 |
| 3.1 引言 | 第40-41页 |
| 3.2 临界流动特性 | 第41-42页 |
| 3.3 求解实际临界流函数解析方法 | 第42-46页 |
| 3.3.1 真实气体热物理模型 | 第42-44页 |
| 3.3.2 解析模型的求解方法 | 第44-46页 |
| 3.3.3 结果与分析 | 第46页 |
| 3.4 回归算法及经验公式 | 第46-47页 |
| 3.4.1 基于进化算法的逐步回归 | 第47页 |
| 3.4.2 回归结果与分析 | 第47页 |
| 3.5 验证解析方法的准确性 | 第47-49页 |
| 3.6 实际临界流函数相关规律及讨论 | 第49-52页 |
| 3.7 扩展应用举例 | 第52-54页 |
| 3.8 本章小结 | 第54-56页 |
| 第四章 壁面粗糙度对湍流边界层的影响 | 第56-76页 |
| 4.1 引言 | 第56页 |
| 4.2 粗糙壁面的速度分布及摩擦系数 | 第56-58页 |
| 4.3 理想气体粗糙区流出系数近似解 | 第58-62页 |
| 4.3.1 边界层位移厚度 | 第58-60页 |
| 4.3.2 壁面摩擦系数 | 第60-62页 |
| 4.4 近似解与实验数据对比验证 | 第62-63页 |
| 4.5 近似解与仿真结果对比验证与分析 | 第63-70页 |
| 4.5.1 数值模型 | 第63-66页 |
| 4.5.2 数值方案 | 第66-67页 |
| 4.5.3 网格独立性 | 第67-68页 |
| 4.5.4 近似解与仿真结果对比 | 第68-69页 |
| 4.5.5 参数分析及讨论 | 第69-70页 |
| 4.6 真实气体的粗糙区流出系数 | 第70-74页 |
| 4.6.1 真实气体热物性模型 | 第71-72页 |
| 4.6.2 真实气体影响规律 | 第72-74页 |
| 4.7 本章小结 | 第74-76页 |
| 第五章 扩散段对边界层的作用机理 | 第76-99页 |
| 5.1 引言 | 第76-77页 |
| 5.2 非粘性多维跨音速流 | 第77-80页 |
| 5.2.1 定常可压流的Euler方程组 | 第77-79页 |
| 5.2.2 速度场分析 | 第79-80页 |
| 5.3 层流边界层 | 第80-86页 |
| 5.3.1 可压缩边界层方程 | 第80-81页 |
| 5.3.2 相似性变换 | 第81-84页 |
| 5.3.3 边界层速度分布相似解 | 第84-85页 |
| 5.3.4 边界层位移厚度 | 第85-86页 |
| 5.4 扩散段对核心流场的影响分析 | 第86-92页 |
| 5.4.1 一维特性 | 第87-90页 |
| 5.4.2 多维特性 | 第90-92页 |
| 5.5 CFD及实验数据验证 | 第92-95页 |
| 5.6 等效临界流 | 第95-97页 |
| 5.7 本章小结 | 第97-99页 |
| 第六章 音速喷嘴的“热效应”现象 | 第99-115页 |
| 6.1 引言 | 第99页 |
| 6.2“热效应”现象产生机理 | 第99-102页 |
| 6.2.1 气体膨胀降温过程 | 第99-100页 |
| 6.2.2 流固耦合换热 | 第100-101页 |
| 6.2.3“热效应”基本规律 | 第101-102页 |
| 6.3 管壁温度动态变化实验 | 第102-106页 |
| 6.3.1 实验传感器与条件 | 第102-103页 |
| 6.3.2 实验数据分析 | 第103-106页 |
| 6.4 音速喷嘴层流热边界层的相似解 | 第106-111页 |
| 6.4.1 可压缩热边界层 | 第106-107页 |
| 6.4.2 确定喷嘴相似参数m | 第107页 |
| 6.4.3 热边界层分布及壁面摩擦系数 | 第107-110页 |
| 6.4.4 位移厚度 | 第110-111页 |
| 6.5 相似解与CFD仿真、实验数据对比分析 | 第111-114页 |
| 6.6 本章小结 | 第114-115页 |
| 第七章 水蒸汽非平衡凝结流动解析分析 | 第115-136页 |
| 7.1 引言 | 第115-116页 |
| 7.2 均质成核和生长过程 | 第116-122页 |
| 7.2.1 成核动力学 | 第116-118页 |
| 7.2.2 动量、能量和克劳修斯-克拉珀龙方程 | 第118-119页 |
| 7.2.3 液滴生长模型 | 第119-121页 |
| 7.2.4 等熵流动参数 | 第121-122页 |
| 7.3 Wilson点解析方程 | 第122-125页 |
| 7.3.1 解析方程的一般形式 | 第122-123页 |
| 7.3.2 参数分析及简化 | 第123-125页 |
| 7.4 结果验证与讨论 | 第125-128页 |
| 7.4.1 实验数据对比验证 | 第125-126页 |
| 7.4.2 凝结新认识及讨论 | 第126-128页 |
| 7.5 高压条件下Wilson点模型 | 第128-135页 |
| 7.5.1 过冷态水蒸汽热物理性质 | 第128-129页 |
| 7.5.2 成核和生长修正模型 | 第129-130页 |
| 7.5.3 真实气体等熵流动参数 | 第130-133页 |
| 7.5.4 计算结果与实验验证 | 第133-135页 |
| 7.6 本章小结 | 第135-136页 |
| 第八章 音速喷嘴中含湿气体凝结流动特性 | 第136-179页 |
| 8.1 引言 | 第136-137页 |
| 8.2 瑞利流与热阻塞 | 第137-142页 |
| 8.2.1 等截面传热管流 | 第137-140页 |
| 8.2.2 临界加热量与热阻塞 | 第140-142页 |
| 8.3 音速喷嘴含湿气体凝结稳态流动 | 第142-155页 |
| 8.3.1 含湿气体凝结流动Eulerian双流体多维模型 | 第143-146页 |
| 8.3.2 自发凝结CFD模型验证 | 第146-148页 |
| 8.3.3 非自发凝结CFD模型验证 | 第148-149页 |
| 8.3.4 凝结对ISO 9300音速喷嘴流出系数的影响 | 第149-155页 |
| 8.4 凝结非稳态与自激振荡模式 | 第155-160页 |
| 8.4.1 自激振荡凝结流场中的激波运动 | 第155页 |
| 8.4.2 振荡模式及分歧现象 | 第155-160页 |
| 8.5 动态温度理论预测模型及补偿方法 | 第160-171页 |
| 8.5.1 等效传热模型 | 第161-164页 |
| 8.5.2 温度传感器响应时间 | 第164-166页 |
| 8.5.3 预测温度与热电偶实验对比 | 第166-168页 |
| 8.5.4 动态温度补偿方法 | 第168-171页 |
| 8.6 湿空气跨音速凝结实验初探 | 第171-177页 |
| 8.6.1 测量传感器 | 第171-172页 |
| 8.6.2 引压管的优化设计 | 第172-173页 |
| 8.6.3 湿空气凝结振荡频率 | 第173页 |
| 8.6.4 实验结果与讨论 | 第173-177页 |
| 8.7 本章小结 | 第177-179页 |
| 第九章 总结与展望 | 第179-183页 |
| 9.1 总结 | 第179-181页 |
| 9.2 存在的问题及展望 | 第181-183页 |
| 参考文献 | 第183-200页 |
| 发表论文和科研情况说明 | 第200-202页 |
| 附录A 主要符号说明 | 第202-207页 |
| 附录B 热力学微分关系式 | 第207-209页 |
| 附录C 水蒸汽自发凝结过程气液参数计算 | 第209-213页 |
| 致谢 | 第213-214页 |