| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第18-29页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第18-20页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展状态 | 第20-26页 |
| 1.2.1 水下气体射流的相关研究 | 第20-23页 |
| 1.2.2 水下推进及运动过程研究 | 第23-25页 |
| 1.2.3 发展趋势及努力方向 | 第25-26页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第26-28页 |
| 1.4 论文章节和结构安排 | 第28-29页 |
| 第2章 水下超音速气体射流的数学模型及求解方法 | 第29-49页 |
| 2.1 引言 | 第29页 |
| 2.2 物理模型 | 第29-30页 |
| 2.3 气-液两相流数值模拟方法 | 第30-32页 |
| 2.3.1 气-液两相流相界面迁移过程的计算方法 | 第30-31页 |
| 2.3.2 气-液两相流中的相分布参数 | 第31-32页 |
| 2.3.3 气-液相界面的构造方法 | 第32页 |
| 2.4 数学模型 | 第32-36页 |
| 2.4.1 控制方程 | 第32-33页 |
| 2.4.2 湍流模型 | 第33-36页 |
| 2.5 基于有限体积法的控制方程离散 | 第36-39页 |
| 2.5.1 有限体积法的基本思想 | 第36-37页 |
| 2.5.2 有限体积法所使用的网格 | 第37页 |
| 2.5.3 有限体积法的离散格式 | 第37-38页 |
| 2.5.4 求解方法 | 第38页 |
| 2.5.5 数值稳定条件及收敛条件 | 第38-39页 |
| 2.6 动网格原理 | 第39-41页 |
| 2.6.1 动网格控制方程及求解方式 | 第39-40页 |
| 2.6.2 动网格基本方法 | 第40-41页 |
| 2.7 六自由弹体运动坐标转换 | 第41-43页 |
| 2.7.1 总体坐标系与弹体坐标系间的欧拉角及方向余弦阵 | 第41-42页 |
| 2.7.2 加速度计算方法 | 第42-43页 |
| 2.8 蒸汽-水相变理论 | 第43-45页 |
| 2.8.1 真实气体模型及多相流气体处理方法 | 第43页 |
| 2.8.2 气液两相不平衡传热模型 | 第43-44页 |
| 2.8.3 水的汽化冷凝方程 | 第44-45页 |
| 2.8.4 水的汽化冷凝过程 | 第45页 |
| 2.9 计算域、边界条件及网格划分 | 第45-48页 |
| 2.9.1 计算域及边界条件 | 第45-47页 |
| 2.9.2 网格划分 | 第47-48页 |
| 2.10 本章小结 | 第48-49页 |
| 第3章 水下固体火箭发动机试验分析 | 第49-64页 |
| 3.1 引言 | 第49页 |
| 3.2 水下固体火箭发动机试验 | 第49-51页 |
| 3.3 水下固体火箭发动机射流流场 | 第51-55页 |
| 3.3.1 水下固体火箭发动燃气射流现象 | 第51-53页 |
| 3.3.2 水下发动机喷管流动分离现象 | 第53-55页 |
| 3.4 水下固体火箭发动机推力分析 | 第55-60页 |
| 3.4.1 水下发动机推力试验特征分析 | 第55-59页 |
| 3.4.2 水下发动机推力特征仿真分析 | 第59-60页 |
| 3.5 固体火箭发动机工作特征比较 | 第60-63页 |
| 3.5.1 固体火箭发动机地面与水下推力特征比较 | 第60-62页 |
| 3.5.2 固体火箭发动机浅水与深水特征比较 | 第62-63页 |
| 3.6 本章小结 | 第63-64页 |
| 第4章 水下固体火箭发动机射流稳态特征分析 | 第64-84页 |
| 4.1 引言 | 第64页 |
| 4.2 喷管选择条件及计算工况 | 第64-66页 |
| 4.2.1 过膨胀、低度欠膨胀条件下计算工况 | 第64-65页 |
| 4.2.2 高度欠膨胀条件下计算工况 | 第65-66页 |
| 4.3 过膨胀仿真结果分析 | 第66-77页 |
| 4.3.1 射流过程分析 | 第66-67页 |
| 4.3.2 推力及出口特征曲线分析 | 第67-70页 |
| 4.3.3 发动机尾部近壁面压强变化 | 第70-71页 |
| 4.3.4 推力频率谱分析 | 第71-73页 |
| 4.3.5 推力振荡频率与胀鼓相关性研究 | 第73-74页 |
| 4.3.6 射流贯穿距分析 | 第74-75页 |
| 4.3.7 三维验证 | 第75-77页 |
| 4.4 欠膨胀射流仿真分析 | 第77-83页 |
| 4.4.1 射流边界随喷管工作状态的变化 | 第77-78页 |
| 4.4.2 发动机典型射流结构比较说明 | 第78-79页 |
| 4.4.3 发动机推力振荡特征比较 | 第79-81页 |
| 4.4.4 仿真结果的实验验证 | 第81-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 第5章 重浮力条件下射流结构及推力特征 | 第84-111页 |
| 5.1 引言 | 第84页 |
| 5.2 水平射流仿真结果及分析 | 第84-97页 |
| 5.2.1 水下射流一般射流形貌分析 | 第84-85页 |
| 5.2.2 水下射流典型过程分析 | 第85-86页 |
| 5.2.3 水下射流初始扰动分析 | 第86-89页 |
| 5.2.4 水下发动机推力特征分析 | 第89-92页 |
| 5.2.5 水下发动机射流上浮特征分析 | 第92-95页 |
| 5.2.6 射流初期贯穿距离特征研究 | 第95-97页 |
| 5.3 竖直射流仿真结果及分析 | 第97-110页 |
| 5.3.1 竖直亚声速射流分析 | 第97-99页 |
| 5.3.2 竖直气泡环特征分析 | 第99-104页 |
| 5.3.3 竖直超音速射流分析 | 第104-110页 |
| 5.4 本章小结 | 第110-111页 |
| 第6章 相变过程的射流及推力特征分析 | 第111-127页 |
| 6.1 引言 | 第111页 |
| 6.2 相变模型实现及有效性分析 | 第111-115页 |
| 6.2.1 相变过程实现 | 第111-112页 |
| 6.2.2 模型有效性分析 | 第112-115页 |
| 6.3 考虑蒸发-冷凝过程的射流数值仿真结果及分析 | 第115-125页 |
| 6.3.1 轴对称模型射流过程分析 | 第115-122页 |
| 6.3.2 水平射流三维模型 | 第122-125页 |
| 6.4 本章小结 | 第125-127页 |
| 第7章 水下发动机动态模型射流结构及推力特征 | 第127-158页 |
| 7.1 引言 | 第127页 |
| 7.2 一自由度运动模型仿真分析 | 第127-137页 |
| 7.2.1 一自由度动态模型及计算工况 | 第127-129页 |
| 7.2.2 一自由度运动模型流场结构特征分析 | 第129-130页 |
| 7.2.3 一自由度运动模型水下发动机运动平衡后轴线特征 | 第130-131页 |
| 7.2.4 一自由度运动模型推力特征分析 | 第131-137页 |
| 7.3 水洞模型仿真分析 | 第137-152页 |
| 7.3.1 水洞模型及计算工况 | 第137-142页 |
| 7.3.2 水洞模型不同压强下的推力特征分析 | 第142-145页 |
| 7.3.3 水洞模型推力振荡原因分析 | 第145-149页 |
| 7.3.4 水洞模型不同工况条件下的特征分析 | 第149-152页 |
| 7.4 六自由度模型 | 第152-156页 |
| 7.4.1 六自由度计算模型及工况 | 第152-153页 |
| 7.4.2 六自由航行器仿真结果分析 | 第153-156页 |
| 7.5 本章小结 | 第156-158页 |
| 总结与展望 | 第158-163页 |
| 本文研究总结 | 第158-160页 |
| 本文创新点 | 第160-161页 |
| 进一步工作展望 | 第161-163页 |
| 参考文献 | 第163-171页 |
| 附录 | 第171-176页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第176-177页 |
| 致谢 | 第177页 |
