●叢書序
前言
第1章緒論
1.1高超聲速飛行器熱環境基本特點
1.2高超聲速氣動熱管理技術研究現狀
1.2.1氣動降熱
1.2.2熱耗散技術
1.2.3熱輸運技術
1.2.4熱再利用技術
1.3本書主要研究內容
參考文獻
第2章熱管理繫統設計中的基本概念和方法
2.1熱平衡模型
2.2等效熱平衡模型
2.2.1無熱電轉換子繫統
2.2.2有熱電轉換子繫統
2.3氣動熱計算方法
2.3.1無黏流場計算
2.3.2邊界層內有黏流場氣動熱計算
2.3.3駐點熱流密度計算
2.3.4氣動熱計算流程
2.4熱管理繫統設計方法
2.4.1基於輻射熱平衡模型的熱防護繫統設計流程
2.4.2基於等效熱平衡模型的熱管理繫統設計流程
2.4.3小結
參考文獻
第3章被動熱防護繫統設計
3.1前言
3.2熱防護結構及典型熱防護概念
3.2.1熱防護材料及結構
3.2.2典型熱防護概念
3.3熱防護繫統設計方法
3.3.1熱防護繫統分區方法
3.3.2熱防護繫統傳熱分析模型
3.3.3結構優化模型
3.4高超聲速飛行器被動熱防護繫統設計
3.4.1飛行器及彈道
3.4.2氣動熱
3.4.3被動熱防護子繫統
3.5小結
參考文獻
第4章波紋夾芯型防熱/承載一體化多功能結構設計及評估方法
4.1前言
4.2防熱/承載一體化熱防護繫統設計
4.2.1ITPS區域分布及材料選取
4.2.2設計點及極限設計狀態確定
4.2.3ITPS優化設計模型及方法
4.3防熱/承載一體化結構熱力響應問題分析
4.3.1熱傳導問題
4.3.2結構靜力學問題
4.3.3屈曲問題
4.3.4動特性及動力學響應問題
4.3.5小結
4.4波紋夾芯型一體化結構熱傳導分析方法
4.4.1正交分解法求解瞬態熱傳導方程
4.4.2考慮材料非線性的瞬態熱傳導計算方法
4.4.3波紋夾芯型ITPS熱物性參數等效模型
4.4.4算例驗證
4.4.5小結
4.5波紋夾芯型ITPS結構靜力學計算方法
4.5.1波紋夾芯結構均勻化方法
4.5.2基於多層理論模型
4.5.3算例驗證
4.5.4小結
4.6波紋夾芯型ITPS應力分布及結構屈曲計算方法
4.6.1基於等效模型的應力分布計算方法
4.6.2ITPS屈曲問題計算方法
4.6.3算例驗證
4.6.4小結
4.7波紋夾芯型ITPS設計實例及總體評估
4.7.1高超聲速運載器
4.7.2ITPS適用區域及材料選取方案
4.7.3ITPS優化設計
4.7.4ITPS優化設計結果
4.8小結
參考文獻
第5章飛行器前緣熱輸運技術
5.1前言
5.2飛行器前緣一體化熱管方案設計及性能評估
5.2.1前緣氣動熱計算
5.2.2前緣熱管方案設計及性能評估
5.2.3小結
5.3飛行器前緣對流熱輸運方案設計及性能評估
5.3.1前緣對流熱輸運方案
5.3.2數值模型
5.3.3結果分析
5.4小結
參考文獻
第6章飛行器大面積區域對流熱輸運網絡設計
6.1前言
6.2對流熱輸運網絡設計方法
6.3高超聲速巡飛器對流熱輸運網絡設計
6.3.1飛行器及熱輸運工質
6.3.2熱防護-對流熱輸運數值模型
6.3.3結果與分析
6.4被動熱防護及熱輸運繫統耦合設計流程
6.5小結
參考文獻
第7章熱電轉換結構設計及性能評估
7.1前言
7.2防熱/供電多功能結構概念
7.2.1p型熱電材料的選擇
7.2.2n型熱電材料的制備及其熱電性能
7.2.3其他材料物性
7.3數值仿真模型
7.3.1控制方程及本構方程
7.3.2單胞及其邊界
7.3.3邊界條件及初始條件
7.3.4材料接觸界面
7.4多功能結構力/熱/電性能分析
7.4.1力/熱性能分析
7.4.2熱電性能分析
7.4.3熱電轉換效率分析
7.5多功能結構優化
7.5.1優化問題模型
7.5.2優化過程
7.5.3優化結果
7.6小結
參考文獻
第8章承載-防熱-供電多功能結構技術
8.1前言
8.2飛行器力/熱載荷
8.3熱電多功能結構設計及力學邊界條件
8.3.1熱電材料及選取原則
8.3.2熱電多功能結構方案
8.3.3力學邊界條件
8.4熱電多功能結構細化設計及力熱電性能評估
8.4.1熱電多功能結構細化設計
8.4.2力熱耦合分析數值模型
8.4.3力熱性能分析及評估
8.4.4發電性能分析及評估
8.5小結
參考文獻
第9章熱管理繫統優化設計及流程
9.1前言
9.2熱電-熱防護概念及熱管理繫統的優化設計
9.2.1熱電-熱防護概念及其數值模型
9.2.2熱電-熱防護概念的優化模型
9.2.3熱管理性能評估
9.3面向飛行器總體的熱管理繫統設計流程
9.4高超聲速飛行器熱能管理繫統的應用設想
參考文獻

高超聲速飛行器熱管理是專門研究高超聲速飛行器熱耗散、輸運及再利用的技術，歷來受到航天工業部門的高度重視。熱管理繫統作為飛行器安全飛行和設備正常工作的重要保障，是高超聲速工程發展的關鍵技術之一。本書重點針對高超聲速飛行器典型的熱環境特點，提出了等效熱平衡模型和熱管理繫統設計理論，繫統地闡述了高超聲速飛行器熱管理的基本概念與內涵。針對熱耗散技術，建立了基於等效熱平衡模型的熱防護繫統設計方法，提出了新型一體化承載防熱結構的快速設計和評估方法；針對熱輸運技術，開展了飛行器大曲率前緣區域熱管及對流輸運方案的分析和評估，提出了大面積區域對流熱輸運網絡的設計方法；針對熱利用技術，開發了防熱-供電、承載-防熱-供電多功能結構技術。本書最後建立了高超聲速飛行器熱管理繫統的設計流程，實現了熱防護子繫統、熱輸運子繫統和熱電轉換子繫統的耦合設計。作者所在單位針對高超聲速飛行器熱管理方向進行了十多年的持續研究，取得等