| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第8-13页 |
| 图目录 | 第13-17页 |
| 表目录 | 第17-18页 |
| 主要符号表 | 第18-19页 |
| 第1章 绪论 | 第19-44页 |
| ·研究的背景和意义 | 第19页 |
| ·热水火箭发动机的研究进展 | 第19-28页 |
| ·热水火箭发动机的工作原理 | 第19-20页 |
| ·热水火箭发动机的特点 | 第20-21页 |
| ·热水火箭发动机的国内外研究现状 | 第21-28页 |
| ·气液两相流动理论研究 | 第28-42页 |
| ·气液两相流数值模拟的研究现状 | 第28-31页 |
| ·气液两相临界流的研究 | 第31-35页 |
| ·闪蒸气液两相流的研究 | 第35-42页 |
| ·本论文的主要研究内容 | 第42-44页 |
| 第2章 数学模型及求解方法 | 第44-66页 |
| ·气液两相流动的流动参数 | 第44-48页 |
| ·流型 | 第44-45页 |
| ·质量流量、质量流速和容积流量 | 第45页 |
| ·含气率 | 第45-46页 |
| ·密度 | 第46-47页 |
| ·速度 | 第47-48页 |
| ·压力 | 第48页 |
| ·压力降 | 第48页 |
| ·其它参数 | 第48页 |
| ·水和水蒸汽的性质 | 第48-54页 |
| ·IAPWS-IF97 的结构 | 第49页 |
| ·区域 1 的基本方程 | 第49-51页 |
| ·区域 4 的基本方程 | 第51-52页 |
| ·IAPWS-IF97 区域方程的程序编写 | 第52-53页 |
| ·水和水蒸汽的物性参数 | 第53-54页 |
| ·数学模型 | 第54-61页 |
| ·多相流模型的选择 | 第54-55页 |
| ·控制方程 | 第55-57页 |
| ·相变模型 | 第57-58页 |
| ·湍流模型 | 第58-59页 |
| ·湍流的近壁处理 | 第59-61页 |
| ·计算方法 | 第61-64页 |
| ·基于有限体积法的控制方程离散 | 第61-63页 |
| ·离散格式 | 第63页 |
| ·流场计算方法 | 第63页 |
| ·用户自定义函数（UDF） | 第63-64页 |
| ·数值稳定条件及收敛条件 | 第64-65页 |
| ·稳定条件 | 第64-65页 |
| ·收敛条件 | 第65页 |
| ·本章小结 | 第65-66页 |
| 第3章 热水火箭发动机喷管相变过程及喷管结构对发动机性能的影响48 | 第66-90页 |
| ·计算模型 | 第66-67页 |
| ·边界条件 | 第67页 |
| ·模型验证 | 第67-69页 |
| ·计算网格 | 第67-68页 |
| ·计算结果 | 第68-69页 |
| ·典型喷管内流场模拟 | 第69-80页 |
| ·边界条件及网格划分 | 第69-70页 |
| ·网格无关性分析 | 第70-71页 |
| ·时间步长无关性分析 | 第71页 |
| ·喷管内相变过程 | 第71-73页 |
| ·压力、密度及温度 | 第73-75页 |
| ·速度及马赫数 | 第75-79页 |
| ·喷管内流动过程分析 | 第79-80页 |
| ·喷管性能影响因素研究 | 第80-88页 |
| ·入口初始压强的影响 | 第81-82页 |
| ·入口初始气体体积分数的影响 | 第82-84页 |
| ·入口过冷度的影响 | 第84-85页 |
| ·扩张比的影响 | 第85-86页 |
| ·收敛半角的影响 | 第86页 |
| ·扩张半角的影响 | 第86-88页 |
| ·本章小结 | 第88-90页 |
| 第4章 热水火箭发动机实验研究 | 第90-112页 |
| ·实验用热水火箭发动机的设计 | 第90-93页 |
| ·发动机总体方案选择 | 第90页 |
| ·材料的选择 | 第90-91页 |
| ·加热方式的选择 | 第91-92页 |
| ·喷管堵塞及释放装置 | 第92页 |
| ·实验用热水火箭发动机结构 | 第92-93页 |
| ·热水火箭发动机实验系统 | 第93-104页 |
| ·实验台架 | 第94-95页 |
| ·测试系统 | 第95-97页 |
| ·数据采集系统 | 第97-104页 |
| ·热水火箭发动机的实验过程 | 第104-105页 |
| ·加热阶段 | 第104页 |
| ·发动机运行阶段 | 第104-105页 |
| ·实验结果分析 | 第105-110页 |
| ·实验结果汇总 | 第105页 |
| ·典型实验曲线分析 | 第105-106页 |
| ·推力与压力间的关系 | 第106-107页 |
| ·不同初始压强的影响 | 第107-108页 |
| ·不同喷喉直径的影响 | 第108-109页 |
| ·不同加水质量的影响 | 第109页 |
| ·比冲的影响因素 | 第109页 |
| ·最大推力 | 第109-110页 |
| ·本章小结 | 第110-112页 |
| 第5章 热水火箭发动机工作过程数值模拟 | 第112-134页 |
| ·动网格技术 | 第112-113页 |
| ·计算模型及网格 | 第113-114页 |
| ·边界条件 | 第114页 |
| ·计算结果分析 | 第114-128页 |
| ·计算结果与实验结果对比 | 第115页 |
| ·堵塞对发动机流场的影响 | 第115-119页 |
| ·发动机工作过程中相变过程 | 第119-122页 |
| ·压力 | 第122-123页 |
| ·温度 | 第123-125页 |
| ·速度和质量流量 | 第125-127页 |
| ·发动机工作过程总结 | 第127-128页 |
| ·不凝气体对发动机工作的影响 | 第128-133页 |
| ·边界条件 | 第128页 |
| ·发动机内部流场分析 | 第128-129页 |
| ·推力对比 | 第129-130页 |
| ·水蒸汽体积分数的对比 | 第130-131页 |
| ·压力对比 | 第131页 |
| ·温度与密度对比 | 第131-132页 |
| ·空气含量的影响 | 第132-133页 |
| ·本章小结 | 第133-134页 |
| 第6章 三维非稳态数值模拟及发动机设计 | 第134-155页 |
| ·计算模型 | 第134-135页 |
| ·边界条件 | 第135页 |
| ·重力对小尺寸发动机工作特性的影响 | 第135-136页 |
| ·重力对大尺寸发动机工作特性的影响 | 第136-142页 |
| ·推力对比 | 第136-137页 |
| ·气体体积分数及密度 | 第137-138页 |
| ·压力 | 第138-139页 |
| ·速度 | 第139-140页 |
| ·温度 | 第140-142页 |
| ·大尺寸发动机内部流场分析 | 第142-148页 |
| ·气体体积分数分布 | 第142-143页 |
| ·密度分布 | 第143-144页 |
| ·压力分布 | 第144-146页 |
| ·温度分布 | 第146-147页 |
| ·速度分布 | 第147-148页 |
| ·发动机设计分析 | 第148-154页 |
| ·线性化假设 | 第148-149页 |
| ·加水充填比 | 第149-150页 |
| ·最大推力 | 第150-151页 |
| ·发动机的比冲 | 第151-152页 |
| ·热水火箭发动机设计步骤 | 第152-154页 |
| ·本章小结 | 第154-155页 |
| 结论 | 第155-159页 |
| 参考文献 | 第159-171页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第171-172页 |
| 致谢 | 第172页 |