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航空葉輪機原理及設計基礎(科學出版社十四五普通高等教育本科規劃教材)

  • 作者：編者:桂幸民//金東海|責編:徐楊峰
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030735652
  • 出版日期：2022/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：301
人民幣：RMB 90 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以航空發動機應用過程中對葉輪機部件的需求為背景，以工程熱力學、流體力學和氣動熱力學等知識為基礎，介紹軸流風扇/壓氣機、軸流渦輪和離心壓氣機等葉輪機性能參數的基本概念、特性產生的基本原理，同時面向葉輪機設計，討論葉輪機的基本工作原理、內部流動的基本物理圖畫以及限制設計極限的匹配性、特殊性問題。
    本書的讀者對象主要是航空、機械和動力專業的本科生和大專生，也可作為相關專業研究生的基礎知識參考，其原理性、邏輯性和工程性知識對航空發動機、燃氣輪機設計研製和應用維修人員具有重要的參考價值。
作者介紹
編者:桂幸民//金東海|責編:徐楊峰
目錄
叢書序
前言
符號表
第1章  緒論
  1.1  什麼是葉輪機械
    1.1.1  葉輪機械定義
    1.1.2  葉輪機分類簡介
  1.2  航空發動機中的葉輪機
    1.2.1  航空葉輪機結構布局特徵
    1.2.2  航空葉輪機氣動布局特徵
    1.2.3  航空葉輪機的起源
  1.3  葉輪機內部流動的複雜性
    1.3.1  葉輪機內部流動的複雜性
    1.3.2  複雜問題的典型簡化假設
    1.3.3  葉輪機設計過程簡介
  1.4  航空葉輪機設計特點與技術發展
    1.4.1  葉輪機性能對航空發動機的影響
    1.4.2  缺一不可的工程設計三要素
    1.4.3  葉輪機現代設計特點
  思考和練習題
第2章  葉輪機基本性能
  2.1  轉速
    2.1.1  轉速與線速度
    2.1.2  相似轉速與摺合轉速
  2.2  流量
    2.2.1  質量流量與環面迎風流量
    2.2.2  相似流量與摺合流量
    2.2.3  體積流量
    2.2.4  流量係數
  2.3  功與功率
    2.3.1  軸功與功率
    2.3.2  輪緣功：葉輪機Euler方程
    2.3.3  渦輪功
    2.3.4  溫升負荷係數與功率係數
  2.4  壓縮/膨脹過程
    2.4.1  過程的產生：廣義Bernoulli方程
    2.4.2  等溫、等熵、多變過程
    2.4.3  焓熵圖
    2.4.4  氣動熱力參數的變化趨勢
  2.5  增壓比/落壓比
    2.5.1  靜對靜壓比與總對總壓比
    2.5.2  總對靜壓比與余速動能
    2.5.3  壓比負荷係數
  2.6  效率
    2.6.1  等熵效率與輪周效率
    2.6.2  多變效率
    2.6.3  渦輪的等熵效率
  2.7  比轉速與比直徑*
  2.8  變比熱問題*
  思考與練習題

第3章  葉輪機性能特性
  3.1  特性的產生
  3.2  特性線上的關鍵工作狀態
    3.2.1  設計狀態
    3.2.2  峰值效率狀態
    3.2.3  堵塞狀態
    3.2.4  失速狀態
    3.2.5  喘振狀態
  3.3  壓氣機通用特性與調節
    3.3.1  壓氣機特性試驗*
    3.3.2  通用特性與無量綱特性
    3.3.3  壓縮系統調節
    3.3.4  航空葉輪機環境適應性
  3.4  多級壓氣機性能匹配
    3.4.1  設計狀態性能匹配
    3.4.2  等轉速非設計狀態性能匹配
    3.4.3  共同工作非設計狀態性能匹配
    3.4.4  多級壓氣機的多重特性
  3.5  渦輪特性
    3.5.1  渦輪相似參數
    3.5.2  渦輪通用特性
    3.5.3  多級渦輪的性能匹配
    3.5.4  多轉子發動機自適應防喘原理
  3.6  壓氣機與渦輪共同工作
  思考與練習題
第4章  軸流風扇/壓氣機氣動設計基礎
  4.1  軸流風扇/壓氣機葉片結構參數
    4.1.1  葉型結構參數
    4.1.2  基元結構參數
    4.1.3  典型的原始葉型
    4.1.4  葉片結構參數
  4.2  基元級氣動設計基礎
    4.2.1  基元氣動性能參數
    4.2.2  基元級速度三角形與能量轉換
    4.2.3  速度三角形簡化分析
    4.2.4  基元級反力度與軸向力
    4.2.5  基元流迎角特性
    4.2.6  極限負荷與兩角一係數
    4.2.7  Smith圖
  4.3  壓氣機級氣動設計基礎
    4.3.1  展向積疊：徑向平衡方程
    4.3.2  典型的扭向規律
    4.3.3  二次流動與流動控制*
  4.4  多級壓氣機流動匹配
    4.4.1  多級壓氣機匹配設計簡介
    4.4.2  重複級現象*
    4.4.3  非設計狀態的流動失配*
    4.4.4  流場識別與調試技術簡介*
  4.5  失速喘振、進氣畸變及擴穩技術
    4.5.1  旋轉失速

    4.5.2  喘振
    4.5.3  進氣畸變*
    4.5.4  擴穩技術
  4.6  相似設計與相似試驗
    4.6.1  加級設計
    4.6.2  改級設計
    4.6.3  縮放設計與縮尺試驗
    4.6.4  進氣節流試驗
  思考與練習題
第5章  軸流渦輪氣動設計基礎
  5.1  軸流渦輪葉片結構參數
    5.1.1  葉型結構參數
    5.1.2  基元結構參數
    5.1.3  葉片結構參數
  5.2  基元級氣動設計基礎
    5.2.1  基元氣動性能參數
    5.2.2  基元級速度三角形與能量轉換
    5.2.3  基元級反力度與軸向力
    5.2.4  渦輪基元流動
    5.2.5  渦輪基元損失
    5.2.6  渦輪基元級Smith圖
  5.3  氣冷渦輪的基元流動
    5.3.1  冷卻的目的
    5.3.2  對流冷卻*
    5.3.3  氣膜冷卻*
    5.3.4  氣膜冷卻的氣動損失*
  5.4  渦輪級與多級渦輪
    5.4.1  基元級的展向積疊：徑向平衡方程
    5.4.2  典型的扭向規律
    5.4.3  二次流動
    5.4.4  多級渦輪
  思考與練習題
第6章  離心壓氣機氣動設計基礎
  6.1  離心葉輪
    6.1.1  離心葉輪結構參數
    6.1.2  氣動性能參數與速度三角形
    6.1.3  速度三角形與能量轉換
    6.1.4  滑移係數
    6.1.5  離心壓氣機反力度
  6.2  擴壓器
    6.2.1  無葉擴壓器
    6.2.2  葉片擴壓器
    6.2.3  無葉擴壓段
    6.2.4  管式擴壓器
    6.2.5  蝸殼
  6.3  離心壓氣機級
    6.3.1  流動圖畫
    6.3.2  流動損失
    6.3.3  級性能匹配
  思考與練習題

附錄A  葉輪機氣動熱力學基本方程
  A.1  Reynolds輸運定理
  A.2  質量守恆定律與相對流動的連續方程
    A.2.1  三維流動連續方程
    A.2.2  一維流動流量方程
  A.3  動量守恆定律與相對流動的動量方程
    A.3.1  動量守恆與受力分析
    A.3.2  加速度合成定理
    A.3.3  三維流動動量方程
    A.3.4  二維基元流動動量方程
    A.3.5  一維流動動量方程
    A.3.6  動量矩方程
  A.4  能量守恆定律與相對流動的能量方程
    A.4.1  能量守恆與熱、功分析
    A.4.2  三維流動能量方程
    A.4.3  絕對坐標系一維流動能量方程
    A.4.4  相對坐標系一維流動能量方程
  A.5  熱力學第二定律
    A.5.1  Clausius不等式
    A.5.2  熱力學關係式
附錄B  氣動熱力學基礎
  B.1  氣體的基本性質
    B.1.1  國際標準大氣
    B.1.2  狀態方程式
    B.1.3  比熱
    B.1.4  壓縮性與Mach數
    B.1.5  黏性與Reynolds數
    B.1.6  傳熱問題
    B.1.7  濕度問題
  B.2  氣動熱力學函數
    B.2.1  氣流的滯止
    B.2.2  氣動函數
    B.2.3  流量函數
  B.3  膨脹波、壓縮波與激波
    B.3.1  弱擾動在氣流中的傳播
    B.3.2  膨脹波
    B.3.3  壓縮波
    B.3.4  弱波的反射和相交
    B.3.5  激波
    B.3.6  激波的反射和相交
    B.3.7  錐面激波
  B.4  旋渦運動的基本理論
    B.4.1  渦線和渦管
    B.4.2  速度環量
    B.4.3  Stokes定理
    B.4.4  Kelvin定理（Thomson定理）
    B.4.5  Helmholtz旋渦三定理
    B.4.6  旋渦附近的速度分佈（Biot-Savart公式）
    B.4.7  點渦
附錄C  相似理論基礎

  C.1  什麼是相似
  C.2  流動的相似條件
  C.3  相似三定律
  C.4  量綱分析
參考文獻
中英文對照表
索引

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