本书融合讲授航空航天领域几类主流喷气发动机的工作原理、基本理论、性能参数、结构与功能以及实际应用等方面的内容，共分为共用基础理论、火箭发动机、冲压发动机及涡喷/涡扇发动机等四个模块，涉及喷气推进概念、发动机性能指标、发动机基本工作过程、液体火箭发动机原理、固体火箭发动机原理、电推进原理、冲压发动机原理、涡轮/涡扇发动机原理等内容。本书的主要目的是使读者能够识别不同类型喷气发动机的结构组成、工作原理，理解不同发动机的区别与联系、工作特点和实际应用，掌握不同发动机的主要性能参数计算方法和参数范围，理解重要因素对发动机主要性能的影响，加深对发动机工作过程中涉及的力学、热学、化学、电磁学以及机械、材料等基础知识的理解。
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1997.9-2003.6国防科技大学，研究生学习
目录
第一章概述1
1.1空天飞行基础1
1.1.1飞行空域1
1.1.2空天飞行器1
1.1.3飞行器推进系统2
1.2喷气推进3
1.2.1概念3
1.2.2分类4
1.3喷气发动机5
1.3.1分类5
1.3.2工作原理9
1.3.3结构与组成10
1.3.4应用12
1.4发展历程与趋势15
1.4.1发展历程及技术演变15
1.4.2发展趋势17
思考题18
第2章发动机性能参数20
2.1发动机热力循环过程20
2.1.1涡轮喷气发动机20
2.1.2火箭发动机21
2.2推力22
2.2.1火箭发动机推力22
2.2.2吸气式喷气发动机推力25
2.2.3火箭发动机推力的高度特性26
2.2.4与推力相关的其他参数27
2.3比冲类指标28
2.3.1比冲28
2.3.2单位耗油率.31
2.3.3单位推力31
2.4其他指标32
2.4.1效率32
2.4.2质量特性35
2.5发动机性能对飞行性能的影响37
2.5.1航程37
2.5.2理想速度.38
思考题41
习题41
第3章化学工质43
3.1特性要求43
3.1.1物理性质43
3.1.2化学性质45
3.1.3安全特性46
3.1.4使用特性47
3.1.5选择原则47
3.2航空燃料47
3.2.1分类47
3.2.2主要性能参数48
3.2.3常用航空燃料49
3.3液体推进剂49
3.3.1常用液体氧化剂50
3.3.2常用液体燃料.51
3.3.3其他液体推进剂52
3.3.4液体推进剂组合53
3.4固体推进剂54
3.4.1概念和分类54
3.4.2固体推进剂组分56
3.4.3装药57
3.5热力计算方法57
3.5.1概述57
3.5.2海合气体物性参数58
3.5.3热力计算基础59
3.5.4热力计算原理61
3.6热力计算应用63
3.6.1热力计算流程63
3.6.2热力计算软件64
3.6.3热力计算结果的使用67
思考题68
习题69
第4章发动机流动过程70
4.1概述70
4.2一维变截面可压缩流动过程71
4.2.1状态参数关系式72
4.2.2流动参数关系式73
4.2.3面积马赫数关系式74
4.2.4面积变化对流动的影响74
4.3喷管流动过程75
4.3.1理想喷管问题及假设75
4.3.2喉部条件与参数76
4.3.3喷管出口流动77
4.3.4出口排气参数81
4.3.5喷管性能参数83
4.4进气道流动过程84
4.4.1进气道的分类84
4.4.2进气道的工作原理88
4.4.3进气道的性能参数90
思考题91
习题91
第5章喷雾燃烧过程基础93
5.1概述93
5.1.1燃烧的基本概念93
5.1.2发动机喷雾燃烧过程93
5.2喷射与雾化94
5.2.1概念与原理94
5.2.2雾化过程95
5.2.3典型雾化装置97
5.2.4流量特性98
5.2.5雾化特性100
5.3蒸发与混合102
5.3.1液滴蒸发102
5.3.2混合增强105
5.4燃烧特性105
5.4.1化学反应105
5.4.2燃烧效率107
5.4.3燃烧稳定性.107
思考题109
习题109
第6章传热与发动机冷却111
6.1概述111
6.1.1发动机热环境111
6.1.2传热基础115
6.2发动机冷却方式118
6.2.1分类与特点118
6.2.2S生冷却119
6.2.3膜冷却121
6.2.4辐射冷却122
6.2.5其他冷却方式123
6.3再生冷却过程计算124
6.3.1再生冷却过程计算思路124
6.3.2常规冷却剂再生冷却计算125
6.4气膜冷却过程计算思路127
思考题128
习题129
第7章叶轮机械工作基础130
7.1概述130
7.1.1应用背景130
7.1.2基本概念131
7.1.3分类131
7.2压气机的结构与性能133
7.2.1结构与功能133
7.2.2压气机性能参数134
7.3离心泵的原理与性能135
7.3.1结构与功能135
7.3.2工作原理136
7.3.3离心栗的性能参数137
7.3.4离心泵的工作特性138
7.4涡轮的结构与性能139
7.4.1结构与功能139
7.4.2涡轮隱能参数140
思考题141
习题142
第8章液体火箭发动机系统143
8.1概述143
8.1.1基本组成143
8.1.2分类143
8.2挤压式液体火箭发动机144
8.3泵压式液体火箭发动机145
8.3.1组成145
8.3.2发动机循环概念.145
8.3.3主要发动机循环145
8.3.4其他循环方式148
8.4发动机平衡参数及工作过程149
思考题.150
习题151
第9章液体火箭发动机推力室152
9.1推力室的组成和功能152
9.2喷注器153
9.2.1结构与组成153
9.2.2流量系数156
9.3燃烧室与喷管158
9.4推力室内部工作过程160
9.4.1燃烧流动过程160
9.4.2推力室燃烧性能161
9.4.3不稳定燃烧162
9.5推力室冷却162
9.5.1推力室中的传热过程162
9.5.2常用冷却方式163
9.5.3液体甲烷再生冷却计算164
9.5.4液膜冷却过程计算思路169
思考题.172
习题.172
第10章液体火箭发动机供应系统174
10.1供应系统的组成与工作过程174
10.1.1挤压式供应系统175
10.1.2泵压式供应系统175
10.2涡轮泵178
10.2.1润轮泵传动布局178
10.2.2离心泵179
10.2.3祸轮180
10.2.4機泵效率181
10.3燃气发生器与预燃室182
10.4箱及增压系统182
10.5阀门183
思考题185
习题185
喷气推进原理基础教程
第11章固体火箭发动机187
11.1固体火箭发动机基础187
11.1.1主要组成187
11.1.2固体火箭发动机的分类188
11.2固体推进剂的燃烧190
11.2.1概述190
11.2.2双基推进剂的燃烧过程191
11.2.3复合推进剂的燃烧过程192
11.2.4燃速193
11.3固体火箭发动机内弹道学199
11.3.1概述199
11.3.2内弹道基本方程202
11.3.3平衡压力204
11.3.4影响平衡压力的因素204
思考题207
习题207
第12章电火箭推进.209
12.1概述209
12.2静电推进210
12.3电磁推进与电热推进213
思考题214
习题214
第13章冲压发动机基础215
13.1主要性能指标对比215
13.1.1单位迎面推力215
13.1.2单位重量推力216
13.1.3航程参数217
13.2理想冲压发动机的工作特性218
13.2.1速度特性218
13.2.2高度難220
13.2.3节流特性221
13.2.4气动损失对冲压发动机性能的影响222
思考题224
习题224
第14章超声速进气道225
14.1进气道工作状态225
14.1.1进气道设计状态225
14.1.2进气道流动状态226
14.2超声速内压式进气道226
14.2.1设计状态下的理想流动227
14.2.2内压式进气道的启动227
14.2.3启动问题的解决措施228
14.3超声速外压式进气道.231
14.3.1分类231
14.3.2外压式进气道气动原理231
14.3.3配波理论232
14.4超声速混压式进气道233
14.4.1混压式进气道气动原理233
14.4.2混压式进气道的启动234
14.4.3混压式进气道节流特性235
思考题235
习题235
第15章冲压发动机燃烧室236
15.1概述236
15.1.1燃烧室的基本组成236
15.1.2燃烧室的工作过程237
15.2燃烧室加热规律238
15.2.1等面积加热规律238
15.2.2等压加热规律246
15.2.3等马赫数加热规律248
思考题.249
习题249
第16章涡喷/満扇发动机基础250
16.1航空发动机发展简史250
16.1.1溯源250
16.1.2航空发动机的演化250
16.2涡喷/祸扇发动机概述251
16.2.1航空燃气涡轮发动机的分类251
16.2.2航空燃气涡轮发动机的基本工作原理252
16.2.3涡喷/祸扇发动机的性能指标256
16.2.4航空燃气祸轮发动机的命名规则258
思考题259
习题259
第17章涡喷/满扇发动机部件工作过程260
17.1压气机的工作原理及其特性260
17.1.1压气机的基本概念260
17.1.2轴流式压气机增压原理261
17.1.3压气机的不稳定工作状态264
17.1.4压气机的工作特性266
17.2涡轮的工作原理及其特性267
17.2.1祸轮的基本概念267
17.2.2祸轮的工作原理268
17.3燃烧室的工作原理及其特性271
17.3.1燃烧室的基本概念271
17.3.2燃烧室的工作过程272
17.3.3燃烧室的特性及性能参数272
17.4加力燃烧室的工作原理274
17.5尾喷管的工作原理及其特性274
17.5.1尾喷管的基本概念274
17.5.2尾喷管的工作原理275
思考题277
习题278
参考文献280
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