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軸流壓氣機葉尖流動非定常性機理及調控/航空發動機基礎與教學叢書

  • 作者：吳艷輝//張翔//李紫良//楚武利|責編:胡文治
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030785206
  • 出版日期：2024/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：309
人民幣：RMB 150 元      售價：元
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內容大鋼
    葉尖流動非定常性與高負荷軸流壓氣機的振動、失穩和雜訊問題密切相關，是葉輪機械領域的研究前沿和熱點問題之一。本書聚焦軸流壓氣機葉尖流動非定常性問題，介紹了相關流動現象，通過豐富的實例與圖表重點分析葉尖泄漏渦破碎、葉尖泄漏流與相鄰葉片流動相互作用這兩類因素誘發葉尖流動非定常性的物理機制，闡述了軸對稱端壁造型、周向單槽技術在抑制流動非定常性方面的調控機制，給出了降維優化方法與設計經驗。
    本書可供航空航天、流體機械行業的廣大研究人員參考，以期進一步提高航空葉輪機械的整體性能及氣動穩定性。
作者介紹
吳艷輝//張翔//李紫良//楚武利|責編:胡文治
目錄
叢書序
前言
第1章  緒論
  1.1  引言
  1.2  葉尖流動非定常性研究進展
    1.2.1  自激非定常性
    1.2.2  旋轉不穩定性
    1.2.3  葉尖流動非定常性起源／機理
  1.3  葉尖流動非定常性調控技術研究進展
    1.3.1  被動式渦流發生器
    1.3.2  葉尖噴氣
    1.3.3  機匣處理
  1.4  本書的主要內容
  參考文獻
第2章  壓氣機平面葉柵泄漏渦破碎誘發葉尖流動非定常性機理
  2.1  渦破碎的研究進展
    2.1.1  渦破碎的基本理論
    2.1.2  孤立渦破碎的實驗研究
    2.1.3  軸流葉輪機械葉尖泄漏渦破碎的實驗研究
  2.2  壓氣機平面葉柵葉尖瞬態旋渦結構分析
    2.2.1  泄漏渦未破碎情形下的流場特徵
    2.2.2  非定常誘導渦主導的間歇性泄漏渦破碎
    2.2.3  反流渦主導的間歇性泄漏渦破碎
  2.3  平面葉柵葉尖流動非定常性特徵分析
    2.3.1  葉尖流動非定常性的幅值特徵
    2.3.2  葉尖流動非定常性的頻率特徵
  2.4  本章小結
  參考文獻
第3章  環形葉柵泄漏渦破碎誘發葉尖流動非定常性機理
  3.1  基於數據挖掘的流場降階方法
    3.1.1  POD方法
    3.1.2  DMD方法
  3.2  環形葉柵流場自激非定常性機理
    3.2.1  環形葉柵流場旋渦演化機制
    3.2.2  環形葉柵流場數據挖掘方法評估
    3.2.3  渦破碎誘導環形葉柵葉尖流場非定常性機理
  3.3  環形葉柵流場旋轉不穩定性機理
    3.3.1  典型工況下環形葉柵葉尖旋轉不穩定性特徵
    3.3.2  各攻角條件下環形葉柵旋轉不穩定性觸發機制對比
  3.4  本章小結
  參考文獻
第4章  跨聲速壓氣機轉子葉尖泄漏渦破碎誘發葉尖流動非定常性機理
  4.1  跨聲速壓氣機轉子葉尖流場自激非定常性特徵
    4.1.1  流場非定常性總覽
    4.1.2  非定常波動最強區域分析
  4.2  葉尖泄漏渦／激波相互作用機制及典型渦破碎機理分析
    4.2.1  典型葉尖泄漏渦破碎特性及自維持動態調節機制
    4.2.2  典型工況下泄漏渦破碎誘導葉尖流場自激非定常性演化機制
  4.3  跨聲速壓氣機轉子旋轉不穩定性機理分析
    4.3.1  旋轉不穩定性總覽

    4.3.2  近失速工況流動非定常性產生機理
    4.3.3  旋轉不穩定性產生機理
  4.4  本章小結
  參考文獻
第5章  低亞聲速壓氣機轉子葉尖泄漏流與相鄰葉片流動相互作用誘發旋轉不穩定性機理
  5.1  低速軸流壓氣機轉子實驗台簡介
    5.1.1  實驗系統
    5.1.2  實驗測量方法
  5.2  DES方法簡介
  5.3  大葉頂間隙下旋轉不穩定性產生機制
    5.3.1  網格通道數對數值模擬結果影響的評估
    5.3.2  總體性能
    5.3.3  大流量工況流場特徵
    5.3.4  中等流量工況旋轉不穩定性機理
    5.3.5  近失速工況旋轉不穩定性機理
  5.4  葉頂間隙尺寸對旋轉不穩定性特徵的影響
    5.4.1  總體性能變化
    5.4.2  近失速工況較小葉頂間隙尺寸壓氣機的旋轉不穩定性機制
    5.4.3  中等流量工況較小葉頂間隙尺寸壓氣機的流動機制
  5.5  旋轉不穩定性產生機制及影響因素
  5.6  本章小結
  參考文獻
第6章  高亞聲速壓氣機轉子葉尖泄漏流與相鄰葉片流動相互作用誘發旋轉不穩定性機理
  6.1  高亞聲速軸流壓氣機轉子實驗系統簡介
    6.1.1  實驗系統
    6.1.2  穩態／動態測量
  6.2  動態壓力信號分析
    6.2.1  頻譜特性分析
    6.2.2  周向傳播特性分析
  6.3  高亞聲速軸流壓氣機轉子旋轉不穩定性流動機理
    6.3.1  旋轉不穩定性的頻譜特徵
    6.3.2  旋轉不穩定性的周向傳播
    6.3.3  流場非定常性及旋轉不穩定性的物理起源
  6.4  本章小結
  參考文獻
第7章  軸對稱端壁造型調控壓氣機葉柵葉尖流動非定常性
  7.1  軸對稱端壁造型的優化設計方法
    7.1.1  端壁型線的參數化及設計變數
    7.1.2  優化目標及優化策略
  7.2  優化歷程和最優方案
  7.3  典型帕累托最優方案的定常計算結果分析
    7.3.1  典型工況下最優方案對葉柵氣動性能的影響
    7.3.2  最優方案影響葉尖流場及泄漏渦破碎的流動機理分析
  7.4  帕累托最優方案對葉尖流動非定常性的控制效果
    7.4.1  最優方案對葉尖流動非定常性的影響
    7.4.2  最優方案調控葉尖流動非定常性的機制
  7.5  基於本征正交分解的帕累托最優方案數據挖掘
    7.5.1  基於POD的端壁型線和葉尖流場數據挖掘
    7.5.2  幾何和流場信息的數據挖掘結果及分析
  7.6  本章小結

  參考文獻
第8章  周向單槽調控壓氣機轉子葉尖流動非定常性
  8.1  周向單槽調控亞聲速壓氣機轉子葉尖流動非定常性的效果及機理
    8.1.1  周向淺槽寬度對旋轉不穩定性的影響
    8.1.2  周向淺槽中心軸向位置對旋轉不穩定性的影響
  8.2  周向單槽調控跨聲速壓氣機轉子葉尖流動非定常性的效果及機理
    8.2.1  不同深度周向槽處理機匣對壓氣機性能的影響
    8.2.2  周向槽處理機匣對流動非定常性及渦破碎的控制效果
    8.2.3  周向槽處理機匣調控葉尖流動非定常性的機理
  8.3  本章小結
  參考文獻

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