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内容简介

　　《航空压气机气动热力学理论与应用(精)》以航空发动机应用过程中对压气机的要求为背景，按照压气机性能特性、基元流动特性以及子午流动特性等不同层面，介绍压气机气动热力学基本原理与应用。全书包括压气机性能特性、基元流动、子午流动与三维效应、气动不稳定性、相似应用技术、数值仿真技术、试验测试技术以及设计基础等内容，适合于已掌握高等数学、气动力学、热力学和叶轮机械基本概念的读者，进一步认识航空压气机的基本性能、特性本质以及在复杂环境下的演化与流动控制机理，也可作为专业设计、试验人员的基础参考书。

目录

1 绪论
1.1 航空压气机简介
1.2 航空压气机的出现
1.3 压气机性能对航空发动机的影响
1.4 航空压气机性能相关的机械结构特征
1.5 压气机气动热力学及设计途径
参考文献
2 压气机性能与特性
2.1 概述
2.2 流量
2.3 转速
2.4 轮缘功与轴功
2.5 压缩功、压缩过程和压比
2.6 焓熵图
2.7 损失与效率
2.8 特性的产生
2.9 无量纲特性参数
参考文献
3 基元与基元级流动
3.1 概述
3.2 基元的几何特征
3.3 基元级工作过程
3.4 基元级速度三角形分析
3.5 基元流动与损失
3.6 环境特征对基元流动的影响
3.7 几何特征对基元流动的影响
3.8 特殊基元的流动与设计特点
3.9 离心基元流动的特殊性——滑移系数
参考文献
4 子午流动与三维效应
4.1 叶片基本几何特征
4.2 简单径向平衡方程及其应用
4.3 完全径向平衡和准三维设计理论
4.4 二次流动与黏性效应
参考文献
5 气动不稳定性
5.1 旋转失速现象与分类
5.2 喘振现象与分类
5.3 喘振裕度定义
5.4 稳定性扩展的设计技术
5.5 环境特征对气动稳定性的影响
5.6 离心压气机气动不稳定性
参考文献
6 相似理论
6.1 相似准则
6.2 通用特性
6.3 进气节流特性
6.4 排气节流特性
6.5 非设计状态相似性与设计应用特点
参考文献
7 叶轮机数值模拟
7.1 叶轮机计算网格
7.2 数值方法和定解条件
7.3 叶轮机非定常流动模型及模拟方法
7.4 基于CFD的叶轮机数值优化与反问题设计
7.5 影响CFD准确性的因素
参考文献
8 试验与测试技术
8.1 量纲分析与模化条件
8.2 叶栅试验
8.3 压气机试验
8.4 现代测试技术的应用
参考文献
9 轴流压气机气动设计
9.1 影响增压比的主要因素
9.2 影响径向尺寸的主要因素
9.3 影响重量的主要因素
9.4 影响效率的主要因素
9.5 级数的选择
9.6 流道的形式
9.7 基元叶型及叶片的设计方法
9.8 大涵道比风扇转子
9.9 多级压气机
参考文献
10 离心压气机
10.1 离心压气机中的典型流动
10.2 离心压气机气动不稳定性
10.3 离心压气机设计
1O.4 斜流压气机
参考文献
附录A 叶轮机气动热力学基本方程
A.1 质量守恒定律与相对流动的连续方程
A.2 动量守恒定律与相对流动的动量方程.
A.3 能量守恒定律与相对流动的能量方程
A.4 热力学第二定律
索引

精彩书摘

　　《航空压气机气动热力学理论与应用（精）》：
　　另外，由于多重特性是因失速特性而产生，因此，这一现象必然伴随着压气机和发动机较高振幅的振动。在难以观察级特性品质的情况下，这一现象容易被误认为是与动应力相关的问题而加以处理。例如，从单级压气机来看，这一区域是亚声速失速颤振的易发区，因此面对多级压气机的这类现象，也习惯地向颤振的思路上引导，并期望通过抑制颤振的手段来解决。当然，如果多级压气机的某些前面级设计得过于“弱不禁风”，那么发生失速颤振的可能性也是存在的。
　　当压气机转速超过多重特性转速区后，压气机特性基本上呈单值特性。但当流量等转速降低到喘点附近时，试验数值仍然会比较分散。由此可见，图2.27（a）所示的特性分叉并不是达到某一转速后就突然消失，“前喘后堵”趋势会在多级压气机中维持很大的转速范围，失速存在但不喘振。
　　2.9无量纲特性参数
　　在上一节的讨论中，频繁使用了通用特性，将压气机和压气机中的各级均相似折合至标准进气状态进行分析讨论。从中看出，进气条件直接影响压气机实际的性能特性，相同的压气机在不同的大气压力、温度环境下会出现不同的功率需求、增压能力和效率水平。因此，必须利用折合参数和无量纲参数来反映压气机不受进气平均环境条件影响的内在性能特性。
　　但是，即使采用了通用特性，不同转速下的性能特性仍是存在十分明显的差异。同一折合流量，在不同折合转速下会产生不同的压比；同一压比，在不同折合转速下也会对应不同的折合流量。显示出压气机特性的双自变量特点，不利于分析认识级特性在转速变化过程中所能够适应的范围。例如，多级压气机转速变化过程中，对压气机级而言，折合转速在变，进气条件也在变，为此上一节利用了相似简化进行讨论，即便如此仍然关系复杂，不易轻易理解。为此，有必要将双自变量变换为单自变量来描述级特性，从而更好地理解多级特性的综合结果。这就是流量系数和负荷系数，两者体现的单变量变化关系曲线是级特性的重要表现形式，也是在多级特性中分析级特性的最佳手段。
　　……

前言/序言

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