摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4-5页 |
1 绪论 | 第10-16页 |
1.1 本课题研究的背景与意义 | 第10-11页 |
1.2 国内外液体火箭发动机不稳定燃烧研究综述 | 第11-14页 |
1.2.1 不稳定燃烧的概念与特点 | 第11-12页 |
1.2.2 针对不稳定燃烧的研究状况 | 第12-13页 |
1.2.3 喷注耦合不稳定性与喷嘴动力学 | 第13-14页 |
1.3 本文主要工作内容 | 第14-16页 |
2 液体离心式喷嘴动力学 | 第16-63页 |
2.1 本章概述 | 第16页 |
2.2 离心式喷嘴几何结构 | 第16-17页 |
2.3 离心式喷嘴动力学理论基础 | 第17-22页 |
2.3.1 离心式喷嘴稳态特性 | 第18-19页 |
2.3.2 离心式喷嘴各部分动态特性 | 第19-21页 |
2.3.3 切向通道与旋流腔的相互作用 | 第21-22页 |
2.4 离心式喷嘴动力学传递函数 | 第22-37页 |
2.4.1 收口型离心式喷嘴传递函数 | 第22-23页 |
2.4.2 敞口型离心式喷嘴传递函数 | 第23-24页 |
2.4.3 切向入口在旋流腔任意位置的收口型离心式喷嘴的传递函数 | 第24-28页 |
2.4.4 切向入口在旋流腔任意位置的敞口型离心式喷嘴的传递函数 | 第28-30页 |
2.4.5 多排切向入口收口型离心式喷嘴的传递函数 | 第30-34页 |
2.4.6 多排切向入口敞口型离心式喷嘴的传递函数 | 第34-37页 |
2.4.7 离心式喷嘴动力学传递函数的统一 | 第37页 |
2.5 离心式喷嘴动力学特性分析 | 第37-62页 |
2.5.1 收口型离心式喷嘴动力学特性 | 第38-43页 |
2.5.2 敞口型离心式喷嘴动力学特性 | 第43-47页 |
2.5.3 切向入口在旋流腔任意位置的收口型离心式喷嘴动力学特性 | 第47-50页 |
2.5.4 切向入口在旋流腔任意位置的敞口型离心式喷嘴动力学特性 | 第50-51页 |
2.5.5 多排切向入口收口型离心式喷嘴的动态特性 | 第51-56页 |
2.5.6 多排切向入口敞口型离心式喷嘴的动力学特性 | 第56-59页 |
2.5.7 不同切向入口数量下喷嘴动态特性比较 | 第59-61页 |
2.5.8 某氢氧发动机氧喷嘴动态特性计算 | 第61-62页 |
2.6 本章小结 | 第62-63页 |
3 液体直流式喷嘴动力学 | 第63-92页 |
3.1 本章概述 | 第63页 |
3.2 液体直流式喷嘴动力学特性计算方法 | 第63-64页 |
3.2.1 数值计算方法 | 第63-64页 |
3.2.2 有限元计算方法 | 第64页 |
3.3 数值方法与有限元方法比较 | 第64-70页 |
3.3.1 模型喷嘴 | 第64-66页 |
3.3.2 结果比较 | 第66-70页 |
3.3.3 数值算法的局限性 | 第70页 |
3.4 基本参数对喷嘴动力学特性的影响 | 第70-73页 |
3.4.1 模型喷嘴参数 | 第70-71页 |
3.4.2 喷嘴长度对频率特性的影响 | 第71-72页 |
3.4.3 喷嘴直径对频率特性的影响 | 第72-73页 |
3.4.4 喷注压降对频率特性的影响 | 第73页 |
3.4.5 小结 | 第73页 |
3.5 喷孔环对喷嘴动力学特性的影响 | 第73-78页 |
3.5.1 喷孔环直径的影响 | 第74-76页 |
3.5.2 喷孔环长度的影响 | 第76-77页 |
3.5.3 喷孔环偏移的影响 | 第77-78页 |
3.5.4 小结 | 第78页 |
3.6 液体直流式喷嘴一阶频率计算的插值方法 | 第78-79页 |
3.7 带有喷孔环直流式喷嘴一阶频率的计算公式 | 第79-91页 |
3.7.1 无量纲长度和偏移量与一阶频率的关系 | 第80-83页 |
3.7.2 无量纲直径和偏移量与一阶频率的关系 | 第83-85页 |
3.7.3 计算公式 | 第85-86页 |
3.7.4 结果比较 | 第86页 |
3.7.5 公式分析 | 第86-91页 |
3.8 本章小结 | 第91-92页 |
4 气体直流式喷嘴动力学 | 第92-102页 |
4.1 本章概述 | 第92页 |
4.2 气体直流式喷嘴动力学理论 | 第92-98页 |
4.2.1 圆筒气柱的动力学特性 | 第92-94页 |
4.2.2 气体直流式喷嘴的动力学特性与固有频率 | 第94-96页 |
4.2.3 考虑介质速度时振荡沿气体通道的传播 | 第96-98页 |
4.2.4 气体喷嘴的自激振荡 | 第98页 |
4.3 气体直流式喷嘴动态特性实验分析 | 第98-101页 |
4.3.1 模型几何参数 | 第98-99页 |
4.3.2 实验方法 | 第99页 |
4.3.3 模型物理情况分析 | 第99-101页 |
4.4 本章小结 | 第101-102页 |
5 喷注系统及其与燃烧室动力学特性的相互作用 | 第102-126页 |
5.1 本章概述 | 第102页 |
5.2 声学系统的电学类比 | 第102-104页 |
5.2.1 声学系统基本物理量 | 第102-103页 |
5.2.2 声学系统的微分方程 | 第103-104页 |
5.2.3 声学系统与电学系统的区别 | 第104页 |
5.3 喷嘴动态特性的统一表述 | 第104-108页 |
5.3.1 喷嘴动力学特性的矩阵形式 | 第104-106页 |
5.3.2 矩阵形式动力学特性的作用 | 第106页 |
5.3.3 喷注导纳与传递函数 | 第106-108页 |
5.4 喷注耦合燃烧不稳定性 | 第108-112页 |
5.4.1 喷注环节 | 第109-110页 |
5.4.2 燃烧环节 | 第110页 |
5.4.3 燃烧室响应 | 第110-111页 |
5.4.4 稳定性判别方法 | 第111-112页 |
5.5 燃烧室动态特性 | 第112-114页 |
5.6 发动机稳定性分析实例 | 第114-118页 |
5.7 燃烧室响应与燃烧的相互作用 | 第118-125页 |
5.7.1 敏感时滞模型介绍 | 第118-121页 |
5.7.2 燃烧室稳定极限分析 | 第121-125页 |
5.8 本章小结 | 第125-126页 |
6 总结与展望 | 第126-131页 |
6.1 本文主要工作总结 | 第126-128页 |
6.1.1 液体离心式喷嘴动力学 | 第126页 |
6.1.2 液体直流式喷嘴动力学 | 第126-127页 |
6.1.3 气体直流式喷嘴动力学 | 第127页 |
6.1.4 喷注系统与燃烧室动力学相互作用 | 第127页 |
6.1.5 主要创新点 | 第127-128页 |
6.2 各类喷嘴动态特性的比较 | 第128页 |
6.3 针对液体火箭发动机不稳定燃烧的设计建议 | 第128-129页 |
6.4 本文可扩展的研究方向 | 第129-131页 |
6.4.1 针对液体离心式喷嘴的动力学实验验证 | 第129页 |
6.4.2 针对液体直流式喷嘴的实验验证 | 第129页 |
6.4.3 针对带有喷孔环液体直流式喷嘴的理论推导 | 第129-130页 |
6.4.4 针对气体直流式喷嘴的进一步实验分析 | 第130页 |
6.4.5 燃烧室动力学特性函数确定 | 第130页 |
6.4.6 发动机系统动力学特性 | 第130-131页 |
参考文献 | 第131-133页 |
附录 A 离心式喷嘴符号说明 | 第133-134页 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第134-135页 |
致谢 | 第135-136页 |