液體運載火箭低溫動力系統工程設計 版權信息
- ISBN:9787515912691
- 條形碼:9787515912691 ; 978-7-5159-1269-1
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
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液體運載火箭低溫動力系統工程設計 本書特色
國內外低溫液體火箭發動機相關著作頗豐,常溫和低溫增壓輸 送系統也有專著,但從低溫火箭動力系統總體視角系統、全面地介紹低溫動力系統工程設計的文獻資料和書籍較鮮見.本書在我國新一代大型低溫運載火箭成功研制的基礎上,結合國內外運載火箭動力系統設計成果,系統總結了運載火箭低溫動力系統設計方法及研制經驗.希望本書能為高等院校航天飛行器設計專業研究生和航天飛行器設計領域的研究人員、工程設計人員提供一套完整、實用的參考資料.
液體運載火箭低溫動力系統工程設計 內容簡介
本書是作者多年來研究工作的總結,反映了當前國內外液體運 載火箭低溫動力系統工程研究發展的狀況。全書共分10章:第1章概述了液體運載火箭動力系統 的作用及組成、發展特點;第2章闡述了低溫動力系統設計的主要 理論基礎;第3章系統敘述了低溫動力系統總體設計的范疇、系統 特點、設計原則、研制階段和設計方法;第4章介紹了低溫液體火 箭發動機系統及其性能、對火箭總體性能的影響等;第5章闡述了 低溫推進劑系統的設計特點以及相關的預冷、推進劑熱分層、加注 設計、推進劑管路以及推進劑出流和涌泉抑制設計;第6章詳述了 低溫貯箱增壓系統的功能及要求、貯箱增壓分析方法;第7章介紹 了低溫火箭 POGO 機理、穩定性分析及抑制技術;第8章敘述了低 溫動力系統供配氣系統、設計及氣封吹除設計;第9章介紹了低溫 動力系統仿真技術發展及應用、時域和頻域仿真模型、模塊化通用 仿真技術;第10章概述了低溫動力系統試驗技術,重點介紹了試驗 體系和試驗方法。
液體運載火箭低溫動力系統工程設計 目錄
目錄
第1章運載火箭的發展及其動力系統1
1.1運載火箭的發展1
1.1.1運載火箭早期雛形1
1.1.2現代航天理論的建立1
1.1.3近現代運載火箭發展2
1.1.4我國航天運載火箭成就3
1.2液體運載火箭動力系統及其發展5
1.2.1液體運載火箭動力系統作用及組成5
1.2.2液體運載火箭動力系統發展特點6
第2章低溫動力系統設計基礎9
2.1熱力學基礎9
2.1.1系統及參數定義9
2.1.2熱力學**定律10
2.1.3熱力學第二定律12
2.1.4開口系統能量狀態方程12
2.2流體力學基礎13
2.2.1主要物性參數13
2.2.2流體運動的描述16
2.2.3流體力學控制方程19
2.2.4可壓縮氣體流體23
2.2.5兩相及多相流體27
2.3低溫流體傳熱傳質29
2.3.1低溫流體特性29
2.3.2傳熱與傳質30
2.4微重力34
2.5燃燒理論基礎37
2.5.1概述37
2.5.2燃燒過程及分類38
2.5.3液體燃燒分區39
第3章低溫動力系統總體設計42
3.1設計范疇42
3.2系統特點42
3.3設計原則44
3.3.1總則44
3.3.2工程研制準則45
3.3.3“三化”設計準則45
3.3.4經濟性準則45
3.3.5高可靠性準則46
3.3.6技術繼承性與先進性準則46
3.3.7安全性準則46
3.4研制階段47
3.4.1方案設計階段47
3.4.2初樣設計階段47
3.4.3試樣設計階段48
3.5設計方法48
第4章低溫液體火箭發動機49
4.1概述49
4.1.1液體火箭發動機基本組成49
4.1.2世界主要液體火箭發動機50
4.1.3液體火箭發動機發展趨勢56
4.2發動機系統及其性能57
4.2.1火箭發動機系統57
4.2.2發動機系統分析58
4.3發動機對火箭總體性能影響61
第5章低溫推進劑系統62
5.1系統設計特點62
5.2低溫火箭發動機預冷63
5.2.1預冷方式63
5.2.2預冷方式比較66
5.2.3主要運載火箭預冷方式66
5.2.4發動機預冷方式需考慮的因素67
5.2.5預冷過程熱分析69
5.3低溫推進劑的熱分層72
5.3.1熱分層的影響73
5.3.2熱分層研究的基本方法74
5.3.3湍流邊界層下熱分層計算75
5.3.4微重力下推進劑熱力學分析79
5.3.5熱分層抑制82
5.4低溫推進劑加注設計83
5.4.1低溫貯箱加注前置換84
5.4.2加注過程85
5.5低溫推進劑管路87
5.5.1管路補償設計88
5.5.2絕熱方案設計90
5.6推進劑出流設計92
5.6.1典型夾氣情況92
5.6.2無塌陷出流口設計95
5.6.3出流試驗97
5.7涌泉現象及其抑制98
5.7.1涌泉的形成98
5.7.2涌泉的抑制100
第6章低溫貯箱增壓系統105
6.1增壓系統功能及要求105
6.2貯箱增壓方式分析106
6.3貯箱增壓過程熱力學分析112
6.3.1低溫貯箱增壓熱力學過程112
6.3.2低溫貯箱增壓過程集總參數法113
6.3.3低溫貯箱增壓過程分布參數法122
6.4氣瓶充放氣過程熱力學分析126
6.5貯箱需要增壓壓力分析130
6.5.1貯箱結構設計需要壓力130
6.5.2發動機工作需要的壓力131
6.5.3貯箱需要增壓壓力計算134
6.6增壓氣體質量估算136
6.7增壓過程能量分配140
第7章低溫火箭POGO抑制設計146
7.1POGO機理146
7.2POGO穩定性分析148
7.2.1傳遞函數模型149
7.2.2狀態空間模型151
7.3低溫火箭POGO抑制技術157
7.3.1膜盒式蓄壓器POGO抑制159
7.3.2注氣式蓄壓器POGO抑制161
7.3.3主動式POGO抑制169
第8章低溫動力系統供配氣設計172
8.1供配氣系統172
8.2供配氣設計173
8.2.1設計準則173
8.2.2設計流程173
8.2.3用氣量需求分析177
8.3氣封吹除設計178
第9章低溫動力系統仿真技術180
9.1動力系統仿真技術發展及應用180
9.1.1國外動力系統仿真工具發展181
9.1.2國內動力系統仿真工具發展201
9.2動力系統仿真模型204
9.2.1動力系統時域模型204
9.2.2動力系統頻域模型213
9.3模塊化通用仿真技術216
第10章低溫動力系統試驗技術218
10.1低溫動力系統試驗體系218
10.2低溫動力系統試驗方法219
10.2.1貯箱增壓試驗219
10.2.2發動機預冷試驗221
10.2.3推進劑出流試驗222
10.2.4涌泉抑制試驗222
10.2.5POGO抑制試驗222
10.2.6動力系統試車225
參考文獻230
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液體運載火箭低溫動力系統工程設計 作者簡介
李東,《液體運載火箭環境設計》和《液體運載火箭低溫動力系統工程設計》作者。我國運載火箭總體設計專家,現擔任長征五號運載火箭總設計師,組織型號的研制工作。參加過長征二號丙、長征二號E、長征三號甲、乙、丙火箭及東風十五等多個型號的研制工作,作出了突出貢獻。先后擔任中國運載火箭技術研究院總體設計部設計員、室主任、部副主任、院研發中心主任等職務,歷任型號副主任設計師、主任設計師、副總設計師、副總指揮、型號總設計師等。先后參加過國家中長期科技發展規劃,探月工程二、三期,載人登月等重大工程的論證工作。擔任國防科技工業局科學技術委員會成員、中國航天科技集團有限公司科技委運載系統組成員、國防科技工業“511人才工程”學術技術帶頭人和中國航天科技集團有限公司有突出貢獻專家、學術技術帶頭人、中國運載火箭技術研究院首席專家。