由張宇文教授、袁緒龍博士、鄧飛博士撰寫的這本《超空泡航行體流體動(dòng)力學(xué)(精)》力求從航行體空泡流型概念出發(fā)，揭示超空泡航行體的力學(xué)原理，研究超空泡航行體的空泡、流體動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)，提出超空泡航行體流體動(dòng)力設(shè)計(jì)方法，建立動(dòng)力學(xué)模型。期望為讀者提供較為系統(tǒng)完整的超空泡航行體流體動(dòng)力學(xué)知識(shí)，一種超空泡航行體流體動(dòng)力學(xué)的研究方法，以及把力學(xué)原理應(yīng)用于工程實(shí)踐的技術(shù)途徑及相關(guān)的設(shè)計(jì)方法、公式與模型。
全書共分7章，主要內(nèi)容有：超空泡的基本概念、減阻原理、生成方法及空泡幾何形態(tài)的控制與分析預(yù)報(bào)方法；超空泡航行體流體動(dòng)力特性及流體動(dòng)力參數(shù)獲取方法；超空泡航行體流體動(dòng)力設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法；超空泡航行體運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定機(jī)理、彈道特征及動(dòng)力學(xué)模型；超空泡航行體流場(chǎng)數(shù)值模擬方法及模型實(shí)驗(yàn)技術(shù)。
本書適用于魚雷、水雷、水下航行器、導(dǎo)彈及炮彈等專業(yè)的相關(guān)科技人員閱讀，也可作為相關(guān)專業(yè)的博士生及中高級(jí)工程技術(shù)人員進(jìn)修的參考書。
由張宇文教授、袁緒龍博士、鄧飛博士撰寫的這本《超空泡航行體流體動(dòng)力學(xué)(精)》較為系統(tǒng)地論述了超空泡減阻應(yīng)用于水下航行體的基本理論和方法。全書共分7章，第一章主要闡述超空泡的基本概念、減阻原理和生成方法；第二章主要闡述基于勢(shì)流理論的航行體超空泡幾何特性分析；第三章論述超空泡航行體流體動(dòng)力特性及流體動(dòng)力參數(shù)獲取方法；第四章論述超空泡航行體流體動(dòng)力設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法；第五章主要論述水下高速航行體的彈道特征與動(dòng)力學(xué)建模；第六章論述超空泡航行體流場(chǎng)CFD數(shù)值模擬方法；第七章論述超空泡流場(chǎng)及超空泡航行體的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。
第一章 緒論
1.1 基本概念
1.1.1 空泡
1.1.2 空化狀態(tài)
1.1.3 空泡形態(tài)
1.1.4 空化數(shù)
1.1.5 蒸汽壓力
1.1.6 空化流場(chǎng)
1.1.7 易于發(fā)生空化的典型情況
1.2 空化應(yīng)用研究
1.2.1 空化的一般水動(dòng)力學(xué)特性
1.2.2 空化應(yīng)用研究領(lǐng)域
1.2.3 超空泡減阻
1.3 超空泡生成
1.3.1 空泡生成途徑 第一章 緒論
1.1 基本概念
1.1.1 空泡
1.1.2 空化狀態(tài)
1.1.3 空泡形態(tài)
1.1.4 空化數(shù)
1.1.5 蒸汽壓力
1.1.6 空化流場(chǎng)
1.1.7 易于發(fā)生空化的典型情況
1.2 空化應(yīng)用研究
1.2.1 空化的一般水動(dòng)力學(xué)特性
1.2.2 空化應(yīng)用研究領(lǐng)域
1.2.3 超空泡減阻
1.3 超空泡生成
1.3.1 空泡生成途徑
1.3.2 通氣超空泡生成方法
1.3.3 通氣空泡生成過程
1.3.4 通氣超空泡和自然超空泡比較
1.4 典型超空泡航行體
1.4.1 概述
1.4.2 美國高速射彈系統(tǒng)
1.4.3 俄羅斯“暴風(fēng)雪”超空泡魚雷
第二章 超空泡形態(tài)的勢(shì)流分析方法
2.1 空泡流場(chǎng)勢(shì)流模型
2.1.1 流場(chǎng)分析
2.1.2 基本方程
2.1.3 空泡脫體
2.1.4 空泡閉合模型
2.2 空泡截面獨(dú)立擴(kuò)張?jiān)?br /> 2.2.1 物理模型
2.2.2 空化物體阻力
2.2.3 空泡徑向擴(kuò)張方程
2.2.4 獨(dú)立擴(kuò)張性原理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
2.3 細(xì)長(zhǎng)軸對(duì)稱超空泡流理論
2.3.1 軸對(duì)稱定常超空泡流基本方程
2.3.2 細(xì)長(zhǎng)軸對(duì)稱定常超空泡流場(chǎng)簡(jiǎn)化與基本方程
2.3.3 細(xì)長(zhǎng)軸對(duì)稱定常超空泡流場(chǎng)近似解
2.3.4 細(xì)長(zhǎng)軸對(duì)稱非定常超空泡流場(chǎng)
2.3.5 細(xì)長(zhǎng)軸對(duì)稱超空泡流場(chǎng)的微分方程
2.4 定常超空泡幾何形狀預(yù)報(bào)
2.4.1 概述
2.4.2 空泡最大截面面積
2.4.3 空泡縱剖面形狀
2.4.4 空泡長(zhǎng)度
2.4.5 空泡形態(tài)的重力效應(yīng)
2.4.6 空化器攻角對(duì)空泡形態(tài)的影響
2.5 非定常超空泡幾何形狀分析
2.5.1 概述
2.5.2 空泡內(nèi)壓變化
2.5.3 可變外壓的非定�？张�
第三章 超空泡航行體流體動(dòng)力特性
3.1 流體動(dòng)力參數(shù)
3.1.1 坐標(biāo)系
3.1.2 流體動(dòng)力角
3.1.3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣
3.1.4 流體動(dòng)力參數(shù)
3.2 流體動(dòng)力特性與流體動(dòng)力參數(shù)計(jì)算
3.2.1 概述
3.2.2 空化器流體動(dòng)力
3.2.3 尾部流體動(dòng)力
3.2.4 尾操縱面流體動(dòng)力
3.3 流體動(dòng)力CFD分析方法
3.3.1 位置力系數(shù)計(jì)算
3.3.2 阻尼力系數(shù)計(jì)算
3.4 流體動(dòng)力特性模型實(shí)驗(yàn)
3.4.1 尾部流體動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)
3.4.2 尾翼流體動(dòng)力實(shí)驗(yàn)
第四章 超空泡航行體流體動(dòng)力設(shè)計(jì)
4.1 概述
4.2 航行體空泡基本流型
4.2.1 理論空泡流型
4.2.2 空泡流型實(shí)驗(yàn)觀察
4.3 流體動(dòng)力設(shè)計(jì)原理
4.3.1 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定機(jī)制
4.3.2 航行控制原理
4.3.3 減阻原理
4.3.4 實(shí)驗(yàn)觀察
4.4 空泡系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.4.1 概述
4.4.2 空化器設(shè)計(jì)
4.4.3 通氣流量確定
4.4.4 氣道設(shè)計(jì)
4.4.5 小結(jié)
4.5 航行體外形設(shè)計(jì)
4.5.1 航行體主體外形
4.5.2 航行體前體外形
4.5.3 航行體后體外形
4.5.4 控制面布局與設(shè)計(jì)
4.6 流體動(dòng)力設(shè)計(jì)程序
4.6.1 確定設(shè)計(jì)條件
4.6.2 初步設(shè)計(jì)
4.6.3 流體動(dòng)力計(jì)算與運(yùn)動(dòng)分析
4.6.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.6.5 空泡流型設(shè)計(jì)裕度
第五章 超空泡航行體動(dòng)力學(xué)
5.1 一般空間運(yùn)動(dòng)方程組
5.1.1 坐標(biāo)系
5.1.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)與方程組
5.1.3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣
5.1.4 一般動(dòng)力學(xué)方程組
5.2 超空泡航行體彈道和初始彈道動(dòng)力學(xué)模型
5.2.1 超空泡航行體彈道
5.2.2 初始彈道動(dòng)力學(xué)模型
5.3 超空泡航行體加速段彈道動(dòng)力學(xué)模型
5.3.1 動(dòng)力學(xué)方程組簡(jiǎn)化
5.3.2 流體動(dòng)力模型
5.4 機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)超空泡幾何特性
5.4.1 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)超空泡幾何形狀
5.4.2 離心力對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)超空泡形狀的影響
5.4.3 縱平面回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的超空泡形狀
5.4.4 控制面操舵對(duì)超空泡形狀影響
5.4.5 基于空泡形狀的機(jī)動(dòng)能力評(píng)估
5.5 超空泡段彈道動(dòng)力學(xué)模型
5.5.1 基本假設(shè)
5.5.2 動(dòng)力學(xué)方程組
5.5.3 空泡流型方程組
5.5.4 流體動(dòng)力模型
5.5.5 水平直線巡航彈道
5.6 加速段彈道到超空泡段彈道過渡
5.6.1 過渡段彈道特點(diǎn)
5.6.2 過渡段彈道設(shè)計(jì)思路
5.7 彈道仿真與實(shí)驗(yàn)研究簡(jiǎn)介
第六章 超空泡航行體流場(chǎng)數(shù)值模擬
6.1 概述
6.2 超空泡流動(dòng)勢(shì)流求解方法
6.2.1 基于勢(shì)流理論的空化流模型
6.2.2 數(shù)值解法
6.2.3 算例與分析
6.3 超空泡流動(dòng)多相流模型
6.3.1 基于NS方程的空化流模型
6.3.2 黏流模型的數(shù)值解法
6.3.3 算例與分析
6.4 超空泡航行體流場(chǎng)典型算例
6.4.1 繞圓盤的空化流計(jì)算
6.4.2 繞超空化翼型的空化流計(jì)算
6.4.3 超空泡航行體空化流計(jì)算
第七章 空化流場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究
7.1 概述
7.2 超空泡航行體實(shí)驗(yàn)研究設(shè)備與方法
7.2.1 航行體超空泡實(shí)驗(yàn)研究分類
7.2.2 航行體空泡實(shí)驗(yàn)常用設(shè)備
7.3 空泡實(shí)驗(yàn)的相似律問題
7.3.1 相似參數(shù)因次分析
7.3.2 相似參數(shù)對(duì)超空泡特性的影響
7.4 空泡實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)
7.4.1 速度測(cè)試
7.4.2 壓力測(cè)試
7.4.3 流體動(dòng)力測(cè)試
7.4.4 空泡幾何形態(tài)測(cè)試
參考文獻(xiàn)
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