●第1章 燃氣射流動力學基本概念
1.1 燃氣射流現像
1.1.1 射流的基本概念
1.1.2 工程中的射流現像
1.1.3 燃氣射流的主要特征
1.2 燃氣射流問題的研究方法
第2章 氣體動力學基本理論
2.1 氣體流動基本性質
2.1.1 連續性假設與流體微團
2.1.2 流體動力學基本參數
2.1.3 理想流體與黏性流體
2.1.4 牛頓流體與非牛頓流體
2.1.5 層流與湍流
2.1.6 流體傳熱與傳質
2.1.7 可壓流體與不可壓流體
2.1.8 定常流動與非定常流動
2.2 氣體動力學控制方程
2.2.1 流體動力學的描述方法
2.2.2 質量守恆方程
2.2.3 動量守恆方程
2.2.4 能量守恆方程
2.2.5 流體本構關繫式
2.2.6 狀態方程與理想氣體
2.2.7 控制方程的通用形式
第3章 燃氣射流動力學基本理論
3.1 準一維定常流動控制方程
3.2 聲速與馬赫數
3.3 變截面準一維定常流動
3.3.1 變截面定常流動關繫式
3.3.2 一維定常等熵流動關繫式
3.3.3 滯止狀態、優選速度狀態與臨界狀態
3.3.4 馬赫數與氣體可壓縮性
3.4 拉瓦爾噴管內燃氣流動特性
3.4.1 拉瓦爾噴管的定義
3.4.2 拉瓦爾噴管內流動狀態
3.4.3 拉瓦爾噴管性能參數與面積比公式
3.4.4 拉瓦爾噴管的正問題與反問題
3.5 膨脹波、壓縮波與激波
3.5.1 微弱擾動與馬赫錐
3.5.2 普朗特-邁耶爾流動
3.5.3 正激波
3.5.4 斜激波
3.6 不同流態下的燃氣射流結構
3.6.1 燃氣射流的基本結構
3.6.2 流動不穩定性
3.6.3 亞聲速燃氣射流
3.6.4 超聲速燃氣射流
第4章 燃氣射流的數值計算
4.1 偏微分方程及其數值解法
4.1.1 準線性偏微分方程組
4.1.2 偏微分方程的數值解法
4.2 黎曼問題與Godunov型方法
4.2.1 對流方程的黎曼問題
4.2.2 雙曲方程組與黎曼問題
4.2.3 Godunov方法
4.2.4 高階重構與Godunov型方法
4.3 絕熱無黏理想氣流
4.3.1 歐拉方程
4.3.2 黎曼求解器
4.3.3 歐拉方程的數值解
4.4 準一維拉瓦爾噴管流動
4.4.1 控制方程
4.4.2 數值解法
4.5 多維黏性可壓縮氣流的數值解
4.5.1 一維黏性流動
4.5.2 多維歐拉方程
4.5.3 多維黏性流動
4.6 湍流與燃氣射流的數值仿真
4.7 自由射流CFD仿真方法簡介
4.7.1 基於OpenFOAM求解自由射流
4.7.2 基於Fluent求解自由射流
4.7.3 數值解可視化
第5章 發射工程中的燃氣射流動力學問題
5.1 大型火箭發射導流槽燃氣排導問題
5.1.1 導流槽性能評價指標
5.1.2 導流槽設計方案
5.1.3 導流槽燃氣流場數值仿真
5.1.4 數值仿真結果與實測結果驗證
5.1.5 仿真結果分析
5.2 運載火箭發射噴水降溫降噪問題
5.2.1 運載火箭發射噴水降溫降噪技術
5.2.2 冷卻水降溫效果仿真研究
5.2.3 冷卻水降溫效果仿真結果分析
5.2.4 冷卻水降噪效果仿真研究
5.2.5 噴水降噪效果仿真結果分析
5.3 機動發射問題
5.3.1 雙面導流仿真計算
5.3.2 單面導流仿真計算
5.3.3 單面導流器排導規律研究
5.3.4 隨形單面導流器導流效果研究
參考文獻

本書第1章通過日常生活中的各種射流現像，引導讀者認識射流的本質，理解燃氣射流的特有性質。第2章主要講述氣體動力學基本理論，介紹氣體流動的基本性質，根據流體動力學守恆定律構建控制方程。第3章主要講述燃氣射流動力學基本理論，從噴管內的燃氣射流流動入手，逐步引入超聲速燃氣射流中常見的激波與膨脹波等概念，並分析不同流動狀態下的燃氣射流結構。第4章主要講解燃氣射流數值計算的基本理論，針對可壓縮流動，構建絕熱無黏理想氣流的黎曼求解器，並將此擴展到多維黏性可壓縮流動中。第5章介紹發射工程中的燃氣射流動力學問題及其分析方法，幫助讀者將理論與實踐相結合。
本書主要作為航天發射與火箭推進專業研究生入門教材，重點在於建立讀者對燃氣射流的基本概念，並介紹燃氣射流分析的基本方法。