航空壓氣機氣動熱力學理論與應用(精) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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桂幸民，滕金芳，劉寶傑，寜方飛 編

圖書標籤:

• 航空發動機
• 壓氣機
• 氣動熱力學
• 傳熱
• 流體力學
• 工程應用
• 航空工程
• 熱力學
• 渦輪機械
• 性能分析

齣版社： 上海交通大學齣版社

ISBN：9787313124012

版次：1

商品編碼：11630714

包裝：精裝

叢書名： 航空發動機係列

開本：16開

齣版時間：2014-12-01

用紙：膠版紙

頁數：426

內容簡介

　　《航空壓氣機氣動熱力學理論與應用(精)》以航空發動機應用過程中對壓氣機的要求為背景，按照壓氣機性能特性、基元流動特性以及子午流動特性等不同層麵，介紹壓氣機氣動熱力學基本原理與應用。全書包括壓氣機性能特性、基元流動、子午流動與三維效應、氣動不穩定性、相似應用技術、數值仿真技術、試驗測試技術以及設計基礎等內容，適閤於已掌握高等數學、氣動力學、熱力學和葉輪機械基本概念的讀者，進一步認識航空壓氣機的基本性能、特性本質以及在復雜環境下的演化與流動控製機理，也可作為專業設計、試驗人員的基礎參考書。

目錄

1 緒論
1.1 航空壓氣機簡介
1.2 航空壓氣機的齣現
1.3 壓氣機性能對航空發動機的影響
1.4 航空壓氣機性能相關的機械結構特徵
1.5 壓氣機氣動熱力學及設計途徑
參考文獻
2 壓氣機性能與特性
2.1 概述
2.2 流量
2.3 轉速
2.4 輪緣功與軸功
2.5 壓縮功、壓縮過程和壓比
2.6 焓熵圖
2.7 損失與效率
2.8 特性的産生
2.9 無量綱特性參數
參考文獻
3 基元與基元級流動
3.1 概述
3.2 基元的幾何特徵
3.3 基元級工作過程
3.4 基元級速度三角形分析
3.5 基元流動與損失
3.6 環境特徵對基元流動的影響
3.7 幾何特徵對基元流動的影響
3.8 特殊基元的流動與設計特點
3.9 離心基元流動的特殊性——滑移係數
參考文獻
4 子午流動與三維效應
4.1 葉片基本幾何特徵
4.2 簡單徑嚮平衡方程及其應用
4.3 完全徑嚮平衡和準三維設計理論
4.4 二次流動與黏性效應
參考文獻
5 氣動不穩定性
5.1 鏇轉失速現象與分類
5.2 喘振現象與分類
5.3 喘振裕度定義
5.4 穩定性擴展的設計技術
5.5 環境特徵對氣動穩定性的影響
5.6 離心壓氣機氣動不穩定性
參考文獻
6 相似理論
6.1 相似準則
6.2 通用特性
6.3 進氣節流特性
6.4 排氣節流特性
6.5 非設計狀態相似性與設計應用特點
參考文獻
7 葉輪機數值模擬
7.1 葉輪機計算網格
7.2 數值方法和定解條件
7.3 葉輪機非定常流動模型及模擬方法
7.4 基於CFD的葉輪機數值優化與反問題設計
7.5 影響CFD準確性的因素
參考文獻
8 試驗與測試技術
8.1 量綱分析與模化條件
8.2 葉柵試驗
8.3 壓氣機試驗
8.4 現代測試技術的應用
參考文獻
9 軸流壓氣機氣動設計
9.1 影響增壓比的主要因素
9.2 影響徑嚮尺寸的主要因素
9.3 影響重量的主要因素
9.4 影響效率的主要因素
9.5 級數的選擇
9.6 流道的形式
9.7 基元葉型及葉片的設計方法
9.8 大涵道比風扇轉子
9.9 多級壓氣機
參考文獻
10 離心壓氣機
10.1 離心壓氣機中的典型流動
10.2 離心壓氣機氣動不穩定性
10.3 離心壓氣機設計
1O.4 斜流壓氣機
參考文獻
附錄A 葉輪機氣動熱力學基本方程
A.1 質量守恒定律與相對流動的連續方程
A.2 動量守恒定律與相對流動的動量方程.
A.3 能量守恒定律與相對流動的能量方程
A.4 熱力學第二定律
索引

精彩書摘

　　《航空壓氣機氣動熱力學理論與應用（精）》：
　　另外，由於多重特性是因失速特性而産生，因此，這一現象必然伴隨著壓氣機和發動機較高振幅的振動。在難以觀察級特性品質的情況下，這一現象容易被誤認為是與動應力相關的問題而加以處理。例如，從單級壓氣機來看，這一區域是亞聲速失速顫振的易發區，因此麵對多級壓氣機的這類現象，也習慣地嚮顫振的思路上引導，並期望通過抑製顫振的手段來解決。當然，如果多級壓氣機的某些前麵級設計得過於“弱不禁風”，那麼發生失速顫振的可能性也是存在的。
　　當壓氣機轉速超過多重特性轉速區後，壓氣機特性基本上呈單值特性。但當流量等轉速降低到喘點附近時，試驗數值仍然會比較分散。由此可見，圖2.27（a）所示的特性分叉並不是達到某一轉速後就突然消失，“前喘後堵”趨勢會在多級壓氣機中維持很大的轉速範圍，失速存在但不喘振。
　　2.9無量綱特性參數
　　在上一節的討論中，頻繁使用瞭通用特性，將壓氣機和壓氣機中的各級均相似摺閤至標準進氣狀態進行分析討論。從中看齣，進氣條件直接影響壓氣機實際的性能特性，相同的壓氣機在不同的大氣壓力、溫度環境下會齣現不同的功率需求、增壓能力和效率水平。因此，必須利用摺閤參數和無量綱參數來反映壓氣機不受進氣平均環境條件影響的內在性能特性。
　　但是，即使采用瞭通用特性，不同轉速下的性能特性仍是存在十分明顯的差異。同一摺閤流量，在不同摺閤轉速下會産生不同的壓比；同一壓比，在不同摺閤轉速下也會對應不同的摺閤流量。顯示齣壓氣機特性的雙自變量特點，不利於分析認識級特性在轉速變化過程中所能夠適應的範圍。例如，多級壓氣機轉速變化過程中，對壓氣機級而言，摺閤轉速在變，進氣條件也在變，為此上一節利用瞭相似簡化進行討論，即便如此仍然關係復雜，不易輕易理解。為此，有必要將雙自變量變換為單自變量來描述級特性，從而更好地理解多級特性的綜閤結果。這就是流量係數和負荷係數，兩者體現的單變量變化關係麯綫是級特性的重要錶現形式，也是在多級特性中分析級特性的最佳手段。
　　……

前言/序言

好的，這是一本關於航空壓氣機氣動熱力學理論與應用的專業著作的簡介，旨在全麵而深入地闡述該領域的核心知識與工程實踐。 --- 圖書名稱：航空壓氣機氣動熱力學理論與應用（精） 圖書簡介 本書是一部係統、深入探討現代航空燃氣輪機核心部件——壓氣機——氣動熱力學理論、設計方法與關鍵應用技術的專著。麵對航空發動機日益嚴苛的推重比、燃油效率和可靠性要求，本書緊密結閤前沿科研進展與工程實踐，旨在為航空動力學、熱力學、流體力學領域的研究人員、工程師及高年級本科生、研究生提供一部既具理論深度又富工程實用價值的參考指南。 全書內容結構嚴謹，邏輯清晰，從基礎熱力學原理齣發，逐步深入到復雜的三維粘性流動、葉柵氣動理論以及動態特性分析。本書著重於建立理論模型與實際工程設計之間的橋梁，強調通過精確的物理建模和先進的數值模擬方法來理解和優化壓氣機性能。 第一部分：基礎理論與模型 本書的開篇部分（第1章至第3章）聚焦於航空壓氣機氣動熱力學的基本概念和理論框架的構建。 第1章：航空發動機概述與壓氣機在係統中的地位 本章首先迴顧瞭航空燃氣輪機的發展曆程及其主要組成部分，重點闡述瞭壓氣機在整個發動機循環中的關鍵作用——提高空氣壓力和溫度，為後續的燃燒和渦輪做準備。討論瞭不同類型壓氣機（軸流、離心及其復閤結構）的結構特點、工作原理及各自的優缺點。引入瞭衡量壓氣機性能的基本參數，如總壓比、效率（等熵效率和全流道效率）、級工作綫和喘振裕度。 第2章：氣體動力學基礎與可壓縮流動 深入探討瞭適用於高亞音速至超音速流動的高速氣體動力學理論。詳細分析瞭等熵流、等熵膨脹與壓縮過程，並引入瞭激波理論（斜激波與正激波），這是理解超音速壓氣機設計的核心。重點講解瞭流動馬赫數、滯止參數（總溫、總壓）的概念及其在流道分析中的應用。通過對普朗特-邁耶函數等工具的介紹，為後續的葉柵設計提供理論基礎。 第3章：一維平均流動理論與壓氣機性能預測 本章是壓氣機性能宏觀分析的基礎。詳細推導瞭一維絕熱和非絕熱流動方程，並應用於分析單個壓氣機級（Stage）的能量交換過程。闡述瞭基於阻塞效應和摩擦損失的一維損失模型，並介紹瞭如何利用平均綫元法（Mean-Line Method）對多級軸流壓氣機進行初步的性能預測、級次分配（Stage Matching）以及初步的幾何參數選型。 第二部分：二維與三維葉柵氣動理論 本書的核心內容集中於對壓氣機工作主體——葉柵的深入剖析（第4章至第6章）。 第4章：二維葉柵理論與損失分析 詳細講解瞭葉柵氣動理論的演變，從經典的薄翼型理論過渡到厚翼型和彎掠葉片。重點分析瞭彎度、節距、進齣口角對葉柵特性的影響。深度剖析瞭二維流動中的關鍵損失機製，包括前緣吸力麵分離引起的激波損失、剪切損失、弓形激波損失（針對高亞音速）以及二次流引發的邊界層損失。介紹瞭周期性邊界條件下的葉柵性能圖綫（如壓力恢復係數與氣流偏轉角）的獲取方法。 第5章：三維流動與級內效率 針對現代高效率、高負荷壓氣機普遍采用的扭麯葉片和三維流道，本章深入探討瞭三維流動效應。詳細分析瞭二次流的形成機理（如馬蹄渦、葉尖/葉根渦），以及它們如何影響級內效率和氣流的均勻性。引入瞭徑嚮平衡方程和三維流場計算的初步概念，為理解先進設計（如三維拓撲優化）奠定基礎。 第6章：邊界層、轉捩與流動分離控製 本章聚焦於影響壓氣機效率和穩定性的粘性效應。係統梳理瞭湍流邊界層的形成、發展與轉捩過程。詳細分析瞭葉片錶麵流動分離的判據、機理（包括喘振前的阻塞性分離和失速性分離）。介紹瞭先進的流動控製技術，如：吹氣、吸氣、錶麵微結構（Riblets）在延緩分離和降低損失方麵的應用潛力。 第三部分：設計方法、動態特性與先進技術 本書的後半部分將理論與實際工程設計緊密結閤，探討瞭壓氣機整體設計流程和關鍵挑戰（第7章至第9章）。 第7章：壓氣機整體設計流程與優化 本章構建瞭從係統指標到詳細幾何設計的完整流程。涵蓋瞭高負荷壓氣機的設計步驟，包括：確定設計工況點、選擇葉片級數、初定輪轂/葉尖輪廓綫、以及葉片展嚮和弦嚮的參數化設計。深入討論瞭如何通過設計方法（如自由渦流、等損失設計）來協調相鄰級的匹配，並確保在設計點附近獲得最佳效率。 第8章：喘振、阻塞與動態特性分析 喘振是軸流壓氣機最嚴重的失穩現象。本章專門用於分析喘振機理，包括氣動耦閤的機理（如低頻與高頻喘振）。詳細介紹瞭喘振的識彆、預測方法，包括基於狀態空間模型和半模態法的分析。同時，探討瞭如何通過優化設計（如可調靜子葉片技術VSV、增加喘振裕度）來避免或抑製喘振的發生。阻塞現象（Choke）作為高轉速下的限製因素，其預測模型和應對策略也得到瞭充分闡述。 第9章：先進設計工具與前沿應用 本章展望瞭現代壓氣機設計中使用的先進工具。重點介紹瞭計算流體力學（CFD）在三維復雜流動模擬中的應用，包括對粘性流動、湍流模型（如SST $k-omega$ 模型）的選擇與驗證。此外，還探討瞭快速設計工具（如代理模型、遺傳算法）在多目標優化設計中的集成應用，以及高溫高壓環境下先進材料和葉片冷卻技術對氣動性能的影響。 總結 《航空壓氣機氣動熱力學理論與應用（精）》不僅是一本理論教科書，更是一部麵嚮工程實踐的工具書。它以嚴謹的科學態度，係統地梳理瞭從基礎概念到復雜係統分析的知識體係，旨在培養讀者運用現代氣動熱力學原理解決航空發動機壓氣機設計與分析中實際問題的能力。本書的深度和廣度使其成為航空宇航領域研究人員和高級工程技術人員不可或缺的專業參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計簡直是一場視覺盛宴，那種厚重而典雅的氣質，初上手就能感受到編者對內容質量的極緻追求。封麵那種深沉的藍色調，搭配著燙金的標題，散發齣一種技術書籍特有的威嚴感，讓人忍不住想要立刻翻開一探究竟。光是看到目錄的排布，就能體會到作者團隊在構建知識體係上的匠心獨運，章節間的邏輯銜接如同精密齒輪般咬閤得天衣無縫。特彆是那些內嵌的插圖，綫條的精細度和圖錶的清晰度，遠超我過去接觸過的同類專業書籍，即便是最抽象的流體力學概念，也能通過這些圖示被瞬間具象化。這不僅僅是一本工具書，更像是一件可以陳列在書架上、經得起時間考驗的藝術品，光是撫摸封麵，都能感受到空氣動力學中那種流動的韻律感。每次翻閱，都能發現一些新的細節，比如字體選擇的考究，頁邊距的處理，都透露齣齣版方對專業讀者的尊重。它讓我覺得，學習那些艱深的理論，本身也可以成為一種享受，而不是枯燥的負擔。

評分☆☆☆☆☆

最讓我印象深刻的是它對曆史脈絡的梳理，這本書在介紹現代壓氣機設計理論時，並沒有迴避那些已經被超越的早期模型，反而以一種尊重曆史的態度，詳盡地分析瞭每一個階段性理論的提齣背景、核心假設以及其在當時技術條件下的裏程碑意義。通過這種對比，讀者能夠更清晰地看到，如今我們所依賴的高效設計範式是如何一步步從經驗摸索、理論突破到數值驗證中演化而來的。這種對知識發展史的尊重，使得整本書的厚度不僅僅停留在技術參數上，更增添瞭一層人文和科學哲學的意味。它讓我意識到，每一項工程技術的進步都不是憑空齣現的，而是無數先驅者智慧和汗水的結晶。讀完後，我對“航空”這個宏大領域産生的敬畏感，比單純掌握瞭幾個計算方法要深刻得多。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，初次接觸這套理論體係時，那種迎麵而來的復雜性和深度，幾乎讓我感到有些不知所措。它不是那種淺嘗輒止的科普讀物，而是直擊核心、毫不留情的硬核技術手冊。書中對各個關鍵方程的推導過程，如同外科手術般精準而嚴謹，每一步的數學論證都建立在紮實的物理基礎之上，中間幾乎沒有任何跳躍性的步驟，這對於我這種需要徹底理解理論根源的工程師來說，簡直是福音。我特彆欣賞作者在闡述某些經典模型局限性時所展現齣的那種批判性思維，他們沒有把任何理論視為不可動搖的真理，而是將其置於曆史和應用的坐標係中進行審視和解構。讀完其中關於邊界層分離機製的那一章後，我感覺自己對湍流控製的理解上升到瞭一個全新的維度，那種豁然開朗的感覺，是其他任何教材都無法給予的。這絕對是一部需要反復咀嚼、邊學邊思的深度著作。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的語言風格是極其專業、一絲不苟的，它要求讀者必須具備一定的預備知識，否則很容易迷失在密集的術語和復雜的符號體係中。作者的錶達方式偏嚮於學術論文的嚴謹性，邏輯鏈條極其緊密，幾乎沒有冗餘的詞匯或情緒化的錶達，一切都圍繞著科學事實和數據展開。這對於需要精確理解概念的專業人士來說是優點，但也意味著它對讀者的專注度和基礎知識要求很高。我發現，每讀完一個核心章節，都需要停下來，閤上書本，在大腦中重新構建一遍知識框架，纔能確保沒有遺漏任何一個關鍵的轉摺點。這種閱讀過程是耗費精力的，但它帶來的知識沉澱卻是極其牢固和深刻的，讀完它，你會感覺自己的“技術詞匯量”和“思維深度”都得到瞭質的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性和應用價值簡直超乎想象，它並非停留在純粹的數學遊戲層麵，而是緊密地與現代航空工程的實際問題掛鈎。例如，其中關於多級壓氣機內部流場優化設計的案例分析，詳細到令人咋舌，從葉片造型的參數化描述，到性能預測的數值模擬流程，幾乎是一份可以直接拿來做項目參考的指南。我特彆留意瞭其中關於高負荷葉柵氣動設計的那部分，作者不僅給齣瞭理論公式，還深入討論瞭製造公差對最終氣動性能的敏感性，這纔是真正從工程實踐齣發的視角。很多教科書隻教“是什麼”，但這本書更著重於“如何實現”和“為什麼這樣做效率更高”。對於我這樣的項目負責人而言，書中提供的那些經驗數據和設計準則，極大地縮短瞭從理論到産品轉化的周期，是真正的“實戰秘籍”。

評分☆☆☆☆☆

很好，在京東購物，質量有保證，很放心。

評分☆☆☆☆☆

書不錯，雖然有點磕碰，讓人惱火的是發票遲遲不開，拖瞭一個星期，還沒寄過我

評分☆☆☆☆☆

書不錯，雖然有點磕碰，讓人惱火的是發票遲遲不開，拖瞭一個星期，還沒寄過我

評分☆☆☆☆☆

書不錯，雖然有點磕碰，讓人惱火的是發票遲遲不開，拖瞭一個星期，還沒寄過我

評分☆☆☆☆☆

幫同學買的 應該還不錯吧

評分☆☆☆☆☆

給單位圖書館購買新書。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

很棒

評分☆☆☆☆☆

非常好的一本工具書，也是學習的好幫手

評分☆☆☆☆☆

京東購物非常快，非常好！