了得網工業技術_霧化水滴激光推進性能

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目前，國內外的激光推進研究工作尚處於概念機理研究階段，國內相關實驗室所用激光器的穩定運行平均功率一般為1000w左右，能夠達到105w量級的激光器都很少。因此李修乾所著的《霧化水滴激光推進性能》選用1／100縮比的實驗模型(美國和德國的吸氣式激光推進中用的是1／200縮比實驗模型。據作者所知，國內外其他有關水工質激光推進的研究工作中，很多沒有涉及噴管、推力器和光船)開展實驗研究，期望研究結果為進一步按照相似律理論，開展全尺寸光船的激光推進試驗和理論研究提供**手實驗數據。

內容簡介

李修乾所著的《霧化水滴激光推進性能》主要研究了霧化水滴的激光推進性能。從目前水工質激光推進研究工作的現狀分析出發，闡述了選擇霧化水滴作為工質的原因，理論分析了水工質激光推進的工作原理，設計了霧化水滴推進性能研究方案，深入繫統地開展了霧化水滴激光推進的比衝、衝量耦合繫數和能量轉化效率等推進性能的研究，最後開展了水工質激光推力器的概念設計研究。《霧化水滴激光推進性能》可作為航空宇航推進理論與工程、光學工程、力學等相關專業技術人員的參考書。

第1章緒論 1.1 激光推進概述 1.1.1 激光推進的特點 1.1.2 激光推進的分類 1.1.3 激光推進的性能參數 1.1.4 應用前景 1.2 水工質激光推進研究現狀 1.2.1 日本學者的研究結果與分析 1.2.2 美國學者的研究結果與分析 1.2.3 國內的研究工作 1.2.4 國內外研究結果小結 1.3 目前研究工作中存在的突出問題 1.4 提高水工質激光推進性能的建議 1.4.1 冰和水的推進性能對比 1.4.2 提高水工質激光推進性能的可能途徑 1.4.3 激光輻照水滴產生推力過程的簡單分析 1.5 本書的研究內容第2章水工質激光推進性能理論分析 2.1 引言 2.2 脈衝CO2激光與水滴相互作用過程中的實驗現像 2.3 水滴的爆炸閾值和擊穿閾值 2.3.1 爆炸閾值 2.3.2 擊穿閾值 2.4 水工質激光推進機理定性分析 2.5 能量密度對推進性能的影響 2.5.1 理論模型 2.5.2 計算結果 2.5.3 最優輻照能量密度 2.5.4 與實驗結果的比較 2.6 小結第3章實驗研究方案設計 3.1 激光光源的選擇 3.1.1 激光推進對激光光源的要求 3.1.2 典型高功率激光器對比分析 3.1.3 脈衝TEA CO2激光器 3.2 激光推力器實驗模型設計加工 3.2.1 典型連續波和脈衝激光推力器結構 3.2.2 拋物形激光推力器實驗模型 3.3 工質注入繫統設計 3.3.1 引言 3.3.2 繫統組成和工作原理 3.3.3 繫統的硬件設計 3.3.4 流量特性 3.3.5 工質注入與激光脈衝輸出同步問題 3.4 實驗測試方案的確定 3.4.1 常用測試方法對比分析 3.4.2 壓電傳感器推力測試方案 3.5 小結第4章水滴霧化性能參數實驗測試 4.1 設計參數 4.2 實驗細節 4.3 實驗結果與討論 4.4 小結第5章水滴霧化特性對拋物形噴管推進性能的影響 5.1 實驗裝置 5.2 衝量耦合繫數的實驗結果與討論 5.2.1 實驗結果 5.2.2 實驗結果分析 5.2.3 國內外研究結果對比分析 5.3 比衝和能量轉化效率的研究結果 5.3.1 比衝的實驗結果 5.3.2 能量轉化效率的研究結果 5.4 與國外研究結果的對比分析 5.5 水滴的霧化特性分布函數 5.6 小結第6章錐形噴管的水工質激光推進性能實驗研究 6.1 實驗細節 6.1.1 實驗裝置 6.1.2 錐形噴管設計 6.2 實驗結果及分析 6.2.1 衝量耦合繫數和比衝的實驗結果 6.2.2 實驗結果誤差分析 6.3 流場演化過程實驗研究 6.3.1 實驗裝置 6.3.2 實驗結果與討論 6.3.3 推力產生過程分析 6.3.4 多脈衝推進的實驗結果與分析 6.4 水工質激光推進性能的討論 6.4.1 無量綱相似因子 6.4.2 霧化水滴的激光推進性能參數理論分析 6.5 小結第7章水工質激光推力器概念設計 7.1 設計方案 7.1.1 典型脈衝激光推力器推進性能對比分析 7.1.2 聚焦方式的選擇 7.1.3 聚焦光學繫統和噴管分離的設計方案 7.1.4 水工質激光推力器構形設計 7.2 聚焦光學繫統熱效應計算 7.2.1 二維軸對稱熱傳導方程 7.2.2 計算結果 7.3 拋物形噴管開口尺寸對推進性能的影響 7.4 質注入繫統的改進 7.5 小結第8章總結參考文獻

第1章 緒論 1.1 激光推進概述 1.1.1 激光推進的特點 1.1.2 激光推進的分類 1.1.3 激光推進的性能參數 1.1.4 應用前景 1.2 水工質激光推進研究現狀 1.2.1 日本學者的研究結果與分析 1.2.2 美國學者的研究結果與分析 1.2.3 國內的研究工作 1.2.4 國內外研究結果小結 1.3 目前研究工作中存在的突出問題 1.4 提高水工質激光推進性能的建議 1.4.1 冰和水的推進性能對比 1.4.2 提高水工質激光推進性能的可能途徑 1.4.3 激光輻照水滴產生推力過程的簡單分析 1.5 本書的研究內容第2章 水工質激光推進性能理論分析 2.1 引言 2.2 脈衝CO2激光與水滴相互作用過程中的實驗現像 2.3 水滴的爆炸閾值和擊穿閾值 2.3.1 爆炸閾值 2.3.2 擊穿閾值 2.4 水工質激光推進機理定性分析 2.5 能量密度對推進性能的影響 2.5.1 理論模型 2.5.2 計算結果 2.5.3 最優輻照能量密度 2.5.4 與實驗結果的比較 2.6 小結第3章 實驗研究方案設計 3.1 激光光源的選擇 3.1.1 激光推進對激光光源的要求 3.1.2 典型高功率激光器對比分析 3.1.3 脈衝TEA CO2激光器 3.2 激光推力器實驗模型設計加工 3.2.1 典型連續波和脈衝激光推力器結構 3.2.2 拋物形激光推力器實驗模型 3.3 工質注入繫統設計 3.3.1 引言 3.3.2 繫統組成和工作原理 3.3.3 繫統的硬件設計 3.3.4 流量特性 3.3.5 工質注入與激光脈衝輸出同步問題 3.4 實驗測試方案的確定 3.4.1 常用測試方法對比分析 3.4.2 壓電傳感器推力測試方案 3.5 小結第4章 水滴霧化性能參數實驗測試 4.1 設計參數 4.2 實驗細節 4.3 實驗結果與討論 4.4 小結第5章 水滴霧化特性對拋物形噴管推進性能的影響 5.1 實驗裝置 5.2 衝量耦合繫數的實驗結果與討論 5.2.1 實驗結果 5.2.2 實驗結果分析 5.2.3 國內外研究結果對比分析 5.3 比衝和能量轉化效率的研究結果 5.3.1 比衝的實驗結果 5.3.2 能量轉化效率的研究結果 5.4 與國外研究結果的對比分析 5.5 水滴的霧化特性分布函數 5.6 小結第6章 錐形噴管的水工質激光推進性能實驗研究 6.1 實驗細節 6.1.1 實驗裝置 6.1.2 錐形噴管設計 6.2 實驗結果及分析 6.2.1 衝量耦合繫數和比衝的實驗結果 6.2.2 實驗結果誤差分析 6.3 流場演化過程實驗研究 6.3.1 實驗裝置 6.3.2 實驗結果與討論 6.3.3 推力產生過程分析 6.3.4 多脈衝推進的實驗結果與分析 6.4 水工質激光推進性能的討論 6.4.1 無量綱相似因子 6.4.2 霧化水滴的激光推進性能參數理論分析 6.5 小結第7章 水工質激光推力器概念設計 7.1 設計方案 7.1.1 典型脈衝激光推力器推進性能對比分析 7.1.2 聚焦方式的選擇 7.1.3 聚焦光學繫統和噴管分離的設計方案 7.1.4 水工質激光推力器構形設計 7.2 聚焦光學繫統熱效應計算 7.2.1 二維軸對稱熱傳導方程 7.2.2 計算結果 7.3 拋物形噴管開口尺寸對推進性能的影響 7.4 質注入繫統的改進 7.5 小結第8章 總結參考文獻

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