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第1章　引射混合器概述1

1.1　引射混合器的工作过程1

1.2　工业用引射混合器3

1.2.1 冷凝器用蒸汽引射器4

1.2.2　制冷用蒸汽引射器6

1.2.3　气力输送用引射器6

1.3　航空用引射混合器的作用7

1.3.1 隔舱通风冷却与降低排气噪声8

1.3.2 降低排气温度抑制排气系统的红外辐射8

1.3.3 清除直升机发动机进气中的砂尘9

1.3.4　排气引射增推和垂直与短距起落飞机的应用10

1.3.5 飞机的机翼防冰与环境控制11

1.4　强化引射混合的主要方法11

1.4.1　优选混合管与主喷管的几何参数11

1.4.2　低压比引射器采用波瓣形主喷管12

1.4.3　高压比引射器采用多喷管组合的主喷管13

参考文献14

第2章　引射混合器的性能分析15

2.1　引射混合器的控制体分析15

2.1.1 引射混合器的特性方程15

2.1.2 次流进气系统的总压损失与引射器的工作点18

2.2　引射混合器的影响因素19

2.2.1 主、次流温度比的影响20

2.2.2　混合管截面积与主喷管出口截面积之比的影响20

2.2.3 混合管内主、次流混合不均性的影响21

2.2.4　混合管壁面摩擦系数的影响22

2.3　引射混合器的气体动力学函数分析23

2.3.1 用气体动力学函数表示的引射器基本方程23

2.3.2　临界扼流与堵塞状态25

2.4　引射混合器泵抽性能的统一表示方法26

2.4.1 自由混合层、混合间隙和最佳混合管长度27

2.4.2 引射混合器泵抽性能的统一表示方法30

2.5　波瓣喷管在引射混合器中增强混合的作用机制33

2.6　波瓣喷管出口混合流场中的几种涡38

2.6.1 流向涡38

2.6.2　正交涡40

2.6.3 马蹄涡41

2.6.4　几种涡的近期测量结果42

2.7　波瓣参数对引射混合器性能的影响48

2.7.1 波瓣形面48

2.7.2　波瓣的几何参数49

2.7.3 波瓣的排列方式51

2.8　混合管几何参数对波瓣引射混合器的性能影响52

参考文献54

第3章　红外抑制用的引射混合器56

3.1　红外抑制对发动机排气系统的降温要求56

3.1.1 排气系统的红外辐射及其降温方法56

3.1.2　武装直升机红外辐射抑制器的性能要求58

3.2　武装直升机红外抑制器设计的相关分析59

3.2.1 红外抑制技术指标对引射冷气量的要求59

3.2.2　抑制器主喷管参数对发动机功率损失的影响61

3.2.3 抑制器主喷管的出口参数及出口截面积确定62

3.2.4　抑制器的引射特性方程与混合管的参数确定63

3.3　作为红外抑制器使用的各种引射混合器63

3.4　波瓣喷管引射混合器的缩比模型实验68

3.4.1　模型实验系统68

3.4.2 圆柱混合管截面比对引射流量比的影响69

3.4.3 主、次流温度比对引射流量比的影响70

3.4.4　次流进口截面积对引射流量比的影响72

3.4.5　次流的阻力特性方程与损失系数75

3.4.6 圆锥混合管扩张角对引射流量比的影响76

3.4.7　主喷管有无中心锥的比较实验79

3.5　混合管弯曲对引射流量比的影响82

3.5.1 圆柱形弯曲混合管的模型实验82

3.5.2　矩形弯曲混合管的模型实验85

参考文献87

第4章　降噪与增推用的引射混合器89

4.1　飞机的喷气噪声89

4.1.1 噪声的基本特性与航空噪声测试89

4.1.2 飞机的喷气噪声91

4.2　抑制喷气噪声的引射器喷管95

4.2.1 引射器喷管的噪声抑制作用95

4.2.2 多孔喷管引射器的泵抽能力与降噪能力实验98

4.3　降低喷气噪声的其他方法100

4.3.1 旁通气流偏心与导流片使次流偏斜的降噪方法101

4.3.2　锯齿形出口与小突片降噪法102

4.4　引射器喷管的推力增益105

4.4.1　理想引射器的泵轴率105

4.4.2 引射器喷管的推力106

4.4.3　单喷管的推力106

4.4.4 引射器喷管的推力增益108

4.5　降噪增推的交变波瓣引射混合器110

4.5.1 交变波瓣引射混合器110

4.5.2 交变波瓣噪声抑制器的推力增益112

4.5.3 数值计算及模型实验数据的比较113

4.5.4 交变波瓣噪声抑制器的装机实验114

4.6　用于垂直与短距起落飞机的引射增力器115

4.7　减少污物排放的波瓣形燃油喷射器121

参考文献126

第5章　隔舱冷却与进气防护用的引射混合器128

5.1　涡轮轴发动机隔舱冷却用的引射混合器128

5.1.1 隔舱冷却中引射混合器的作用128

5.1.2 隔舱冷却引射混合器的设计计算130

5.2　涡轮喷气发动机隔舱冷却用的引射混合器132

5.2.1 典型涡轮喷气发动机的隔舱冷却形式132

5.2.2 隔舱内次流流量的气动函数估算方法133

5.2.3 有隔火板的前隔舱次流流量估算134

5.2.4　有引射喷管抽气的隔舱次流流量估算135

5.3　直升机发动机进气防护系统中的引射混合器137

5.3.1 直升机发动机进气防护的必要性137

5.3.2　单通道惯性粒子分离器中的清砂引射器138

5.3.3 多通道惯性粒子分离器中的清砂引射器142

5.3.4　进气防护用超声速多喷管清砂引射器的分析与实验144

5.4　机翼防冰与环境控制用的引射混合器147

参考文献151

第6章　轴对称单喷管引射混合器的流场分析152

6.1　流动结构分析152

6.1.1 流动区域划分152

6.1.2　射流附壁上游区速度分布154

6.1.3　射流附壁下游区速度分布156

6.2　流动分析模型157

6.2.1 过渡区流动分析模型157

6.2.2　射流附壁上游区流动分析模型161

6.2.3 射流附壁下游区流动分析模型163

6.3　数值计算结果和验证166

6.3.1 引射器结构和状态参数166

6.3.2　计算和实验结果的对比167

参考文献171

第7章　二维引射混合器流场的数值研究172

7.1　数学模型172

7.1.1 引射混合器的特性方程172

7.1.2　湍流模型和流动控制方程174

7.1.3　坐标变换和控制方程的通用形式178

7.2　数值计算方法179

7.2.1 计算步骤179

7.2.2 数值离散179

7.2.3 半非错网格中压力修正183

7.3　数值计算结果和验证188

参考文献190

第8章　波瓣喷管引射混合器流场的数值研究191

8.1　数学模型193

8.1.1 三维流动控制方程193

8.1.2 坐标变换195

8.2　数值计算方法197

8.2.1 非交错网格控制体上的离散方程197

8.2.2　非交错网格控制体上的压力修正方程200

8.2.3　边界条件和壁面函数的应用204

8.2.4　波瓣喷管混合结构网格生成209

8.3　波瓣喷管强迫混合器的流场计算结果与分析212

8.3.1 波瓣强迫混合器流动特征213

8.3.2　速度环量和总压恢复系数216

8.3.3 动量混合系数221

8.3.4　流向涡和正交涡224

8.3.5　湍流模型比较229

8.4　波瓣喷管引射混合器的流场计算结果与分析230

8.4.1 流场和温度场232

8.4.2　引射流量比235

8.4.3　热混合效率239

8.4.4　流向涡和正交涡241

8.5　波瓣喷管—弯曲混合管引射混合器的流场计算结果与分析247

8.5.1 计算模型和边界条件247

8.5.2　实验验证249

8.5.3 流场分析251

8.5.4　弯曲混合管结构参数的影响255

参考文献257

附录A　常用的气体动力学函数261

附录B　黑体的辐射函数263