《进气道空气动力学》

前言1

序言2

符号表6

缩略语表15

第一章绪论17

1.1实用的流动关系式17

1.2不可压流19

1.3动量定理20

1.4空气动力管道概念22

1.5通过空气动力管道的流量23

1.6进气道压力恢复27

1.7进气道阻力：设计上的折衷31

第二章亚音速进气道的压力恢复35

2.1引言35

2.2收集的数据38

2.3摩擦损失的近似理论38

2.4μ3变化的研究45

2.5扩压段的系统研究49

2.6压力恢复特性49

2.7集气室53

2.8涡轮螺桨发动机56

2.9双进口进气道的流动稳定性60

2.10直升机进气道63

第三章进口前流动中的跨音速效应68

3.1初步预计68

3.2戴维斯等人的试验70

3.3进口前流动的实际特征71

3.4分离处的压力系数73

3.5分离对进气道压力恢复的影响80

3.6正激波和紊流附面层干扰的基础84

第四章唇缘分离和跨音速喉道流动95

4.1引言95

4.2计算方法96

4.3 A∞/Ac＜1时的跨音速喉道流动98

4.4 A∞/Ac＞1时的唇缘设计100

4.5总压损失的估算110

4.5.1进口附着流110

4.5.2进口分离流113

4.5.3分离流动的特殊状态120

4.6实际进气道的静态损失126

第五章外部超音速压缩131

5.1皮托管式进气道131

5.2二波系进气道135

5.3多波系进气道142

5.4等熵压缩147

5.5外压缩限制149

5.5.1在没有管道偏转角条件下的外部激波附体149

5.5.2内部激波附体151

5.5.3激波结构155

5.6进气道A和进气道B157

5.7亚临界工作状态下的正激波位置159

5.7.1皮托管式进气道159

5.7.2二波系进气道164

5.8亚临界状态压力恢复的计算167

第六章内部超音速压缩171

6.1气流启动问题171

6.2收缩比限制173

6.3多孔式进气道175

6.4保证气流启动而设计的可变几何形状进气道177

6.5进气道型式和压力恢复限制177

6.6混合压缩进气道：C型和D型181

6.7某些设计、性能和工作问题183

第七章超音速进气道的附加损失193

7.1引言193

7.2皮托管式进气道193

7.3侧面进气道194

7.4外压缩进气道：干扰公式的运用195

7.5轴对称进气道拐弯损失的经验分析198

7.6对于圆柱形外罩特殊情况的无粘流理论202

7.7二元进气道的情况204

第八章附面层抽吸装置和隔道215

8.1概述215

8.2与进气道性能相关的参数220

8.3飞机附面层的排除221

8.3.1正激波进气道221

8.3.2外压缩进气道223

8.4压缩面抽吸226

8.4.1外压缩226

8.4.2内压缩或混合压缩231

8.5抽吸阻力234

8.5.1流动型式234

8.5.2动量方程的应用235

8.6隔道阻力240

第九章进气道外阻246

9.1引言246

9.2推力和阻力的定义246

9.3低于临界马赫数的亚音速进气道阻力250

9.4高的阻力增长马赫数外罩的设计254

9.4.1亚临界设计254

9.4.2超临界设计258

9.5溢流阻力261

9.5.1一般原理261

9.5.2亚音速时的皮托管进气道266

9.5.3跨音速皮托管进气道266

9.5.4超音速皮托管进气道270

9.5.5预估方法272

9.5.6外压缩进气道275

9.6外罩压力阻力281

9.6.1轴对称尖唇口外罩282

9.6.2二元尖唇口外罩293

9.6.3钝唇口外罩294

第十章超音速进气道的激波振荡301

10.1引言301

10.2概述302

10.3嗡鸣的产生303

10.3.1费里涡面准则303

10.3.2压缩面气流分离308

10.3.3压力斜率准则309

10.3.4动态稳定性理论312

10.4嗡鸣的防止313

10.5其它激波振荡形式321

第十一章畸变和旋流327

11.1引言和历史记载327

11.2总压畸变330

11.2.1稳态流动准则330

11.2.2动态畸变334

11.2.3进气道需要考虑的问题335

11.3旋流344

11.3.1流动的内在本质345

11.3.2敏感性和潜在的相关性348

第十二章匹配和调节356

12.1亚音速进气道356

12.2超音速进气道问题的性质357

12.3可用流量和需用流量359

12.4可变几何形状及实例362

12.5其他复杂问题：一个实例364

12.5.1协和号进气道366

12.5.2高速飞行时的匹配369

12.5.3瞬变过程371

12.6冲压发动机进气道的匹配373

第十三章迎角状态下的进气道377

13.1引言377

13.2分离和再附着边界380

13.3内部损失385

13.4进口形状的影响387

13.4.1唇口形状387

13.4.2可变几何形状唇口389

13.4.3横截面形状389

13.4.4斜罩形进口390

13.5超音速时迎角的影响394

13.5.1皮托管式进气道394

13.5.2楔面压缩进气道395

13.5.3锥体压缩进气道399

13.6进气道的遮蔽400

第十四章新颖的设计方案和措施411

14.1引言411

14.2进气道几何形状411

14.2.1从平面激波流场导出的压缩面411

14.2.2隆起式进气道413

14.2.3戽斗式进气道415

14.3改善特定性能特性的设计方案419

14.3.1增大迎角状态下的压力恢复419

14.3.2减少外罩波阻423

14.4可变几何形状427

14.4.1台阶抽吸式进气道427

14.4.2锥形流设计措施428

14.4.3多功能可变几何形状432

14.5流体喷射433

14.5.1附面层吹除433

14.5.2等温压缩434

14.5.3喷水辅助匹配440

第十五章风洞试验和分析技术444

15.1模型和试验的类型444

15.2内流特性450

15.2.1流量比和压力恢复的测量450

15.2.2压力恢复的计算453

15.2.3流量比的计算458

15.2.4流量测试装置的标定461

15.3相容性特性462

15.4外部力和力矩467

15.4.1内流影响的修正467

15.4.2用测力法测量阻力468

15.4.3用尾流参数的横向分布计算溢流阻力474

15.4.4用测压曲线计算外罩阻力474

15.5进气道部位的局部流场475