The Scramjet Engine pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Segal, Corin

出品人:

页数:270

译者:

出版时间:2009-7

价格:$ 172.89

装帧:

isbn号码:9780521838153

丛书系列:

图书标签:

航空航天
超燃冲压发动机
推进系统
工程技术
飞行器
高速飞行
空气动力学
燃烧
材料科学
未来技术

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具体描述

The renewed interest in high-speed propulsion has led to increased activity in the development of the supersonic combustion ramjet engine for hypersonic flight applications. In the hypersonic regime the scramjet engine's specific thrust exceeds that of other propulsion systems. This 2009 book, written by a leading researcher, describes the processes and characteristics of the scramjet engine in a unified manner, reviewing both theoretical and experimental research. The focus is on the phenomena that dictate the thermo-aerodynamic processes encountered in the scramjet engine, including component analyses and flowpath considerations; fundamental theoretical topics related to internal flow with chemical reactions and non-equilibrium effects, high-temperature gas dynamics, and hypersonic effects are included. Cycle and component analyses are further described, followed by flowpath examination. Finally, the book reviews experimental and theoretical capabilities and describes ground testing facilities and computational fluid dynamics facilities developed for the study of time-accurate, high-temperature aerodynamics.

《燃擎》（The Scramjet Engine）探索未来航空动力的新纪元《燃擎》是一部深度剖析超燃冲压发动机（Scramjet）这一颠覆性航空推进技术的里程碑式著作。它以清晰、严谨的语言，带领读者穿越航空动力的发展史，直抵当前最前沿的探索领域。本书并非仅仅罗列枯燥的科学原理，而是以一种引人入胜的方式，展现了人类对速度和太空边界不断挑战的渴望，以及Scramjet发动机在实现这一目标过程中所扮演的关键角色。技术核心的深度解析：本书的首要篇幅致力于详细阐述Scramjet发动机的内在工作原理。它摒弃了过于专业化的工程术语，转而采用层层递进的解释方式，让非专业读者也能理解其精妙之处。从空气动力学的基础概念，到高超声速流动下的燃烧过程，再到进气道、燃烧室和喷管等关键部件的设计与协同，作者都进行了详尽的剖析。进气道的挑战与创新： Scramjet发动机最显著的特点之一在于其“零级”运动部件，即没有旋转的压气机。空气通过进气道的特殊几何形状，在飞行速度的作用下被自身压缩。本书深入探讨了进气道设计所面临的严峻挑战，例如如何有效地捕获和压缩高速来流，如何在不同飞行速度下保持稳定的空气动力学性能，以及如何克服激波诱导的流动分离。作者将介绍各种进气道构型，如斜板进气道、压缩唇口进气道等，并分析它们各自的优缺点以及在实际应用中的表现。燃烧室的超音速舞蹈：与传统航空发动机的亚音速燃烧不同，Scramjet发动机在燃烧室内的燃料与空气混合并燃烧时，两者都保持着超音速状态。这带来了前所未有的挑战，燃料必须在极短的时间内与空气充分混合并完成燃烧。本书详细讲解了这一过程中的关键因素，包括燃料喷注策略、火焰稳定技术、燃烧室几何形状对燃烧效率的影响，以及如何处理燃烧过程中产生的强大热负荷。读者将了解到如何通过精确控制燃料注入角度、速度和位置，以及设计合适的燃烧室内部结构，来确保超音速燃烧的稳定性和高效性。喷管的加速艺术：喷管的作用是将高温高压的燃烧产物加速并排出，产生推力。在Scramjet发动机中，喷管的设计同样至关重要，它需要能够有效地将高温气流膨胀加速至更高的速度。本书将介绍可调喷管、固定喷管等不同类型，以及它们在不同飞行条件下的性能表现。同时，还会探讨如何通过优化喷管的收缩扩张比，最大化气流的加速效果，从而获得更大的推力。历史脉络与发展历程：《燃擎》并非凭空出现的技术介绍，它将Scramjet发动机置于更广阔的航空航天发展历史背景中。本书追溯了高超声速飞行和推进技术的研究历程，从早期对超音速飞行的理论探索，到亚燃冲压发动机（Ramjet）的出现，再到Scramjet发动机概念的提出和发展。从亚燃到超燃的飞跃：作者将详细阐述亚燃冲压发动机（Ramjet）的工作原理，并解释为何亚燃发动机无法在超高马赫数下有效工作。随后，本书将聚焦于Scramjet发动机的诞生，介绍其核心理念的提出者和早期研究的里程碑事件。读者将了解到，Scramjet发动机并非一蹴而就，而是经历了漫长而艰辛的理论验证、风洞试验和飞行验证过程。关键突破与试验验证：本书将回顾Scramjet发动机发展史上的重要试验项目，包括国家级研究机构和航空巨头在不同时期进行的试验。读者将了解这些试验的挑战、成果以及它们如何逐步推动了Scramjet技术的成熟。从早期的地面验证到实际飞行试验，本书将细致描绘每一次进步背后的科学精神和工程智慧。挑战与未来展望：尽管Scramjet技术展现出巨大的潜力，但其发展道路并非坦途。本书毫不回避地探讨了Scramjet发动机在实际应用中面临的诸多挑战。材料科学的极限：在超高速度飞行中，发动机部件将承受巨大的热负荷和气动载荷。本书将深入探讨耐高温材料、热防护技术以及先进制造工艺在Scramjet发动机中的应用。例如，如何设计能够承受数千摄氏度高温的燃烧室壁面，以及如何通过先进的冷却技术来保护关键部件。系统集成与控制： Scramjet发动机需要与飞行器整体进行高度集成，并依靠复杂的控制系统来应对不断变化的飞行条件。本书将分析集成过程中的挑战，例如如何实现进气道、发动机和飞行器气动外形的协同设计，以及如何开发能够实时优化发动机工作状态的先进控制算法。经济性和可持续性：除了技术上的突破，《燃擎》也将目光投向了Scramjet发动机的未来应用前景。本书将探讨其在快速洲际运输、空天飞行器以及新型空间发射系统等领域的潜在应用，并分析其商业化和可持续发展的可能性。《燃擎》是一本面向所有对未来航空动力学、高速飞行以及人类探索未知领域充满好奇心的读者的必读之作。它不仅是一本技术指南，更是一曲对人类智慧、勇气与创新精神的赞歌。通过阅读本书，您将对下一代航空技术有一个深刻而全面的认识，并对人类进入更广阔天空的未来充满信心。