本书通过实验、数值计算和理论分析，论述气相系统的超燃、爆燃和爆轰等极度燃烧现象。第一部分（第1章和第2章）为理想流（或称无黏流），简单介绍等熵波、激波和两者的相互作用。第二部分（第3章和第4章）为黏性流，介绍层流和湍流，讨论流场的涡结构。第三部分（第5章和第6章）为反应流，介绍超声速和亚声速燃烧，层流和湍流燃烧以及对流和输运预混火焰。第四部分（第7章、第8章和第9章）为激波-燃烧复合波。其中，第7章
，基于一维理论模型，讨论爆燃、爆轰和燃烧转爆轰现象。第8章，讨论爆轰的稳定性以及CJ爆轰和临界爆轰的多维结构。第9章，介绍用于推进的爆轰，包括驻定爆轰、脉冲爆轰和旋转爆轰，讨论受限程度、边界条件以及波前流场对爆轰传播的影响。本书可作为相关专业科研人员的参考书，也可作为大学本科生和研究生的参考教材。This book is concerned with an extreme combustion involving supersonic combus-tion,deflagration and detonation in gaseous explosives,discussed by experiments,nu-merical simulations and theoretical analysis.The first part (Chapter 1,Chapter 2) in the book describes the ideal flow (or invis-cid flow),in which isentropic waves,shock waves and their interactions are briefly in-troduced.The second part (Chapter 3,Chapter 4) presents the viscous flow,including laminar flow and turbulent flow,where the vortex structures are concerned.The third part (Chapter 5,Chapter 6) discusses the reacting flow,in which supersonic combustion and subsonic combustion,convective premixed flame and transport premixed flame,as well as laminar flame and turbulent flame are presented respectively.Subsequent chapters (Chapter 7 to Chapter 9) are concerned with the shock-combustion complex.In chapter 7,deflagrations,detonations and deflagration-to-detonation transitions are discussed based on one-dimensional classical theory.In chapter 8,the detonation insta-bility,two-and three-dimensional cellular structures of CJ detonations and marginal detonations are discussed in detail.The final chapter covers the detonations used for pro-pulsions,including steady detonations,pulse detonations and rotating detonations.The effects of confinement and boundary conditions and the flow conditions ahead the detona-tions on the propagation of the detonation are discussed.The book offers a reference for professional scientists and engineers as well as under graduate and graduate students with a background in thermodynamics and fluid mechanics.
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第1章 无黏流11.1 无黏流守恒方程11.1.1 分子动理论[1-8]1
1.1.2 热力学状态函数[9-12]6
1.1.3 守恒方程动理学推导[5-8]11
1.2 等熵流动[13-15]121.2.1 特征线法12
1.2.2 一维不定常流[16-18]15
1.2.3 亚声速流和超声速流[19-20]17
1.2.4 超声速二维定常流[19-20]18
1.2.5 通量矢分裂[21-22]22
1.3 小结26
参考文献26
第2章 间断282.1 激波282.1.1 拟线方程间断解[1-5]28
2.1.2 激波关系式30
2.1.3 p-ν曲线[6-9]31
2.1.4 激波特性[6-9]33
2.2 间断相互作用382.2.1 p-u曲线[1，6]38
2.2.2 初始间断分解[10]41
2.2.3 波的相互作用[1，6]43
2.3 界面不稳定性[12]562.3.1 泰勒不稳定58
2.3.2 亥姆霍兹不稳定60
2.3.3 Meshkov不稳定60
2.4 小结61
参考文献62
第3章 黏性流633.1 黏性流守恒方程633.1.1 守恒方程动理学推导[1-6]63
3.1.2 应变张量和应力张量[7-9]67
3.1.3 守恒方程流体力学推导[1，10，11]68
3.2 黏性流特性[10-16]713.2.1 黏性流有旋性71
3.2.2 涡量扩散性73
3.2.3 黏性流耗散性75
3.2.4 黏性流稳定性76
3.3 层流[10-13]793.3.1 层流解析解79
3.3.2 层流近似解81
3.3.3 层流数值解84
3.4 小结91
参考文献92
第4章 湍流944.1 湍流基础944.1.1 湍流特性[1-2]94
4.1.2 湍流统计方法[3-8]95
4.1.3 湍动能串级[9]98
4.1.4 湍流直接模拟[8-13]99
4.2 RANS模式[2，6，9，15]1044.2.1 雷诺分解104
4.2.2 涡黏模式106
4.2.3 雷诺应力模式109
4.3 大涡模拟[7，9，15]1104.3.1 方程滤波111
4.3.2 物理空间涡黏格式114
4.3.3 谱空间涡黏格式115
4.4 PDF模式1184.4.1 PDF方程[9，16，17]118
4.4.2 PDF传输方程121
4.4.3 广义朗之万模型121
4.5 小结123
参考文献124
第5章 燃烧1265.1 反应流1265.1.1 反应动力学[1-4]126
5.1.2 反应热力学[5-6]130
5.1.3 反应流守恒方程[4，7-10]135
5.1.4 预混火焰[11-13]138
5.2 对流预混火焰1415.2.1 对流预混火焰特性[6，14，15]141
5.2.2 声波耗散和频散[9]147
5.3 输运预混火焰1505.3.1 敞开体系燃烧[8-10，16]150
5.3.2 密闭容器燃烧[17]155
5.3.3 超声速燃烧[6]159
5.4 小结162
参考文献163
第6章 湍流燃烧1656.1 可压湍流1656.1.1 Favre平均[1-6]165
6.1.2 涡黏模式[1-6]166
6.1.3 大涡模拟[7-9]168
6.2 湍流燃烧基础1706.2.1 反应流守恒方程[6]170
6.2.2 湍流火焰分类[3，6]170
6.3 湍流燃烧模型1726.3.1 湍涡破碎模型[10-12]172
6.3.2 BML模型[13-15]173
6.3.3 火焰面模型[6，16]176
6.3.4 PDF模型[17-18]186
6.3.5 线性涡模型[19-20]189
6.4 小结192
参考文献193
第7章 激波-火焰复合波1947.1 爆燃1947.1.1 加速火焰[1-3]194
7.1.2 爆燃现象[1]196
7.1.3 CJ爆燃198
7.2 爆轰2007.2.1 爆轰现象[4-9]200
7.2.2 理想气体爆轰203
7.2.3 爆轰自模拟解207
7.2.4 激波强度方程208
7.2.5 弱爆轰[5，6，8]210
7.2.6 爆燃与爆轰[1，6]219
7.3 燃烧转爆轰2217.3.1 典型过程222
7.3.2 燃烧转爆燃223
7.3.3 爆燃转爆轰（DDT）225
7.3.4 数值研究[12-14]229
7.4 小结2331.反应效应233
2.边界效应234
3.输运效应235
参考文献235
第8章 爆轰结构2378.1 一维爆轰稳定性2378.1.1 爆轰稳定性[1，2]237
8.1.2 方波爆轰[3]238
8.1.3 数值研究242
8.2 爆轰精细结构2488.2.1 二维胞格[1，2]248
8.2.2 三维胞格[17，19，20]257
8.3 临界爆轰2678.3.1 单头爆轰267
8.3.2 间歇爆轰273
8.4 小结276
参考文献277
第9章 爆轰推进2799.1 驻定爆轰2799.1.1 驻定爆轰现象279
9.1.2 理论分析281
9.1.3 数值研究[5，6]284
9.1.4 脱体驻定爆轰[7，8]290
9.2 脉冲爆轰2929.2.1 脉冲爆轰现象[12]292
9.2.2 单次脉冲293
9.2.3 多次脉冲[17]301
9.3 爆轰衍射3079.3.1 静止系统[19，20]308
9.3.2 流动系统[18]311
9.4 旋转爆轰3169.4.1 旋转爆轰现象[18，22，23]316
9.4.2 持续旋转爆轰321
9.5 小结325
参考文献327
内容简介329
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