航空发动机系列：燃气涡轮发动机性能 [Gas Turbine Performance （Second Edition）] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[英] P·P·沃尔什，P·弗莱彻 著，顾诵芬 编，郑建弘，胡忠志，华清 等 译

图书标签:

• 航空发动机
• 燃气涡轮发动机
• 发动机性能
• 航空动力
• 热力学
• 流体力学
• 推进系统
• 工程技术
• 航空工程
• 发动机设计

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313124869

版次：1

商品编码：11664638

包装：精装

丛书名： 航空发动机系列

外文名称：Gas Turbine Performance （Second Edition）

开本：16开

出版时间：2014-12-01

用纸：胶版纸

页数：618

字数：832000###

内容简介

　　《航空发动机系列：燃气涡轮发动机性能》以清晰，实用和易懂的方式为初学者描述了燃气轮机性能和整机的设计的基本原理，同时，也为处于不同职业阶段的工程技术人员提供丰富的参考资料。最为可贵的是，《航空发动机系列：燃气涡轮发动机性能》描述了所有类别的燃气轮机构型和应用。《航空发动机系列：燃气涡轮发动机性能》可做为燃气涡轮发动机等相关专业研究生参考书，也可做为相关工作人员指导书。

目录

1 燃气涡轮发动机的应用
1.0 引言
1.1 燃气轮机与柴油机的比较
1.2 发电应用
1.2.1 发电应用的主要分级
1.2.2 电网系统
1.2.3 备用发电机组
1.2.4 小型热电联供燃气轮机
1.2.5 大型热电联供燃气轮机
1.2.6 专门为电网系统供电的应用
1.2.7 闭式循环
1.3 工业机械驱动的应用
1.3.1 天然气和石油管道系统
1.3.2 动力需求
1.4 机动车辆应用
1.4.1 燃气轮机与活塞发动机
1.4.2 汽油发动机与柴油机
1.4.3 机动车辆的主要分级
1.4.4 机动车辆的功率需求
1.4.5 齿轮传动的需要
1.4.6 普通和豪华家用轿车
1.4.7 混合动力车
1.4.8 跑车和高速赛车
1.4.9 卡车
1.4.10 主战坦克
1.5 船舶应用
1.5.1 船舶主要分级
1.5.2 船舶动力需求
1.5.3 发动机载荷特性
1.5.4 CODAG、CODOG、COGAG和CODLAG推进系统
1.5.5 气垫船
1.5.6 单体巡逻艇和豪华游艇
1.5.7 高速船
1.5.8 大型集装箱和超级油轮
1.5.9 攻击型潜艇和弹道导弹潜艇
1.5.10 护卫舰、驱逐舰和轻型航空母舰
1.5.11 大型航空母舰
1.6 飞机应用——推进系统需求
1.6.1 飞行力学
1.6.2 飞行任务和飞机推力需求
1.6.3 根据要求的飞行状态选择发动机构型
1.7 桨轴驱动航空器——涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机
1.7.1 轴功率和推力推进飞机的动力需求对比
1.7.2 轴功率动力航空器的主要分级
1.7.3 固定翼飞机
1.7.4 旋翼机
1.8 推力推进航空器——涡轮风扇、涡轮喷气和冲压喷气发动机
1.8.1 推力推进航空器的主要分级
1.8.2 无人飞行器系统
1.8.3 亚声速商用飞机和军用教练机
1.8.4 超声速民用运输机和先进战斗机
1.8.5 冲压发动机推进导弹
1.9 辅助动力装置（APU）
1.9.1 燃气涡轮发动机与活塞发动机
1.9.2 主要等级飞机的APU功率需求
1.9.3 APU的各种构型

2 工作包线
2.0 引言
2.1 环境包线
2.1.1 国际标准
2.1.2 环境压力与压力高度
……

9 起动
10 风车
11 发动机性能试验
12 水的影响——液态水、水蒸气和冰
13 燃料、滑油的特性及其影响
14 在役产品发动机的性能
15 燃气涡轮发动机的性能与经济性

附录A 发动机截面编号和符号名称
附录B 单位换算
索引
发动机制造商和用户商家索引

精彩书摘

　　《航空发动机系列：燃气涡轮发动机性能》：
　　进口马赫数或动压头（见公式F5.13.2的定义）。
　　如公式F5.13.3所定义的，损失系数λ是进出口总压差与进口动压头之比。因此无论马赫数在什么水平，λ都是动压头在流管中损失的比例，即它的值仅仅是流管几何尺寸和进口旋流角的函数。公式F5.13.4给出了总压损失与λ的函数关系。在5.14节中对λ随进口旋流角的变化关系进行了讨论。除了涡轮出口过渡段流管，大多数流管的进口旋流角都为常数零度，因此λ仅仅为流管几何尺寸的函数。一旦流管几何尺寸设定了，入也就确定了，则总压损失百分比只随着进口动压头，进而随着进口马赫数而变化。
　　传统上进口马赫数可以用来判定进口条件的严苛程度。图表3.14展示了动压头与马赫数的关系。如Q曲线所定义。公式F5.13.5同样带来了很大的便利，它以进口总静压比的函数形式表达了进口动压头与进口总压之比。因此压力损失的百分比即可通过公式F5.13.6计算。如第3章所描述，一旦已知任何Q曲线参数，那么进口总静压比即被确定。
　　对于给定几何尺寸的流管，其λ值一开始须根据经验和使用如参考文献[36]的商业上可得到的修正方法确定。在发动机项目的后期，可以在冷态流动台架测试装置上进行有机玻璃模型试验，用试验经验公式确认前面预测的入值。
　　图5.37提供了主要燃气涡轮流管类型设计点的入、进口马赫数和总压损失百分比数值的设计准则。这些适用于初期的发动机设计点性能计算。通常来说，与加速用的流管相反，扩张型流管的损失系数更高。这是由于逆静压梯度会使得流管内的流动更容易发生分离，从而造成高得多的湍流损失（远大于两种流管中都存在的壁面摩擦损失）。如果使用了支板，那么一般会造成损失系数增加5％～10％；如果存在显著的攻角和弯道，那么损失会更多。推力型航空发动机的流管一般趋向于工作在较高的马赫数范围，从而尽可能地减小发动机的迎风面积。从图5.37①还可以注意到，发动机进气道的处理方式有所不同，使用的是流管出口的动压头，而非进口动压头（进气道中所示的入值也是相对于出口动压头的）。这是因为在ISA SLS条件下，流管进口的马赫数可能十分低。
　　……

前言/序言

好的，这是一份关于《航空发动机系列：燃气涡轮发动机性能》这本书的详细简介，内容侧重于该领域内其他相关主题的综述，避免提及原书的具体内容。 --- 图书系列：航空发动机系列 分册聚焦： 复杂流体动力学在发动机设计中的应用 图书主题： 本书深入探讨了航空发动机领域中，特别是气动设计与热力学循环优化方面的关键挑战与前沿进展。作为航空动力系统研究的重要组成部分，本书旨在为工程师和研究人员提供一套全面的理论框架，用以理解和掌握下一代发动机的设计趋势。 核心内容概述： 第一部分：先进压气机设计与流动机理 本部分着重于描述高效率、宽工作范围压气机叶栅的设计方法与实验验证。内容涵盖了如何应对复杂边界层分离、激波与边界层相互作用（Shock Wave Boundary Layer Interaction, SWBLI）等关键气动难题。 1. 压气机内部流场控制技术： 高载荷叶片设计理论： 探讨了三维粘性流动的数值模拟技术（如RANS、DES等），重点分析了如何通过优化叶片逆弯、倾斜和三维展向轮廓，来提高压气机的等熵效率并拓宽喘振裕度。 二次流控制与泄流技术： 详述了在级间通道、进口导向叶片区域，如何利用定点吹气或吸气技术来延迟或抑制流道内二次流的形成，从而改善整体流动稳定性。同时，针对多级轴流压气机中，如何通过精细化的轮毂和机匣处理技术，来管理和削弱二次流对主流的负面影响。 超声速压气机（TBCC/SCRAMJET）： 针对高马赫数飞行器对吸气式动力系统的特殊需求，本章深入分析了斜激波设计、激波与边界层控制在超燃冲压发动机进气道和压气机中的作用，以及如何优化冲击波的相对位置以实现高效的空气压缩。 2. 喘振与失速的机理分析及抑制： 非线性动力学模型： 建立了描述压气机喘振起始、发展及衰减过程的低阶动力学模型，重点分析了流场动态失稳的触发机制。 主动与被动防喘振策略： 介绍了基于实时监测的动态几何导流叶片（Variable Stator Vanes, VSV）控制系统，以及吸气式部件设计中的被动防喘振措施（如特殊的叶片排布和间隙管理）。 第二部分：涡轮冷却技术与高温材料科学 本部分聚焦于高温涡轮叶片的热防护系统（Thermal Protection System, TPS）设计，这是现代高涵道比涡扇发动机性能提升的关键瓶颈之一。 1. 复杂冷却流路设计： 新型冷却方式： 详细阐述了内部气膜冷却、冲击射流冷却以及新近发展的辐射冷却技术在单晶或定向凝固叶片上的应用。重点讨论了如何优化冷却气体的出口角度、孔型和分布，以最大化叶片表面的冷却效果，同时最小化对气流做功的损失。 热障涂层（TBCs）的服役行为： 分析了热障涂层在热循环、热冲击和腐蚀环境下的失效模式（如剥落、微裂纹），以及如何通过改进粘结层和陶瓷面层材料的微观结构来提高涂层的寿命和可靠性。 2. 燃烧室与尾喷口的气动热力学： 高效率燃烧室设计： 探讨了贫油预混预蒸发（LPP）燃烧室和旋流式燃烧室在降低氮氧化物（NOx）排放的同时，如何维持高燃烧效率和良好的温度均匀性。内容涉及燃料喷雾特性与二次流混合的相互作用。 喷管流量控制与推力矢量： 阐述了变截面喷管（如二维C-D喷管）在不同飞行马赫数下的优化设计，以及如何通过电磁驱动或液压系统实现推力矢量控制（TVC）技术，以满足先进飞行器对机动性的需求。 第三部分：先进发动机的系统集成与多物理场耦合 本部分将视角从单个部件扩展到整个发动机系统，探讨跨学科耦合带来的设计优化潜力。 1. 气动热弹性力学分析（Aero-Thermo-Elasticity）： 颤振与气动阻尼： 深入分析了高速气流作用下，旋转叶片系统发生颤振（Flutter）的临界条件。本书提供了数值方法来耦合气动载荷、结构模态和阻尼效应，以设计出具有更高固有频率和更优阻尼特性的叶片。 高温蠕变与疲劳： 研究了在极端温度和应力载荷下，先进高温合金的长期服役性能预测模型，包括材料的蠕变断裂机理与低周疲劳寿命评估。 2. 发动机全工况建模与控制： 非线性瞬态响应： 建立一套描述发动机在起动、加速、减速等动态过程中的全工况非线性数学模型，用于仿真瞬态下的性能变化和故障诊断。 数字孪生与健康监测： 探讨了如何利用高保真仿真模型，结合机载传感器数据，构建发动机的数字孪生系统，以实现更精确的剩余寿命预测和更智能的运行控制策略。 目标读者群体： 本书适合航空航天工程、机械工程、应用力学及相关专业的博士研究生、博士后研究人员，以及从事航空发动机研发、设计和试验工作的资深工程师。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和结构设计，简直是一场严谨的视觉盛宴。我通常对技术书籍的装帧不太在意，但《燃气涡轮发动机性能》的每一个章节过渡都处理得极其流畅自然。它没有那种生硬地从一个主题跳到另一个主题的感觉。举个例子，从高压压气机末端的效率分析，平滑地过渡到燃烧室的能量输入效率，再到高压涡轮的功提取，这种“气流路径”式的章节安排，极大地帮助我构建了整个发动机的系统性认知。作者在解释“总温比”和“中度功”这些关键参数时，所使用的类比和简化模型非常精妙，即便是初次接触这些复杂概念的人，也能迅速抓住核心要义。唯一的槽点可能在于参考文献部分，虽然它列举的都是经典文献，但如果能加入一些近十年的顶尖期刊论文引用，这本书的“时效性”将会更加完美。但瑕不掩瑜，这是一部结构美学与工程深度完美结合的典范之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书，坦白说，我买它的时候是抱着极大的期望的。我当时在做的一个项目涉及到一些复杂的循环分析，理论基础必须扎实。刚翻开前几页，那种扑面而来的严谨感和深度就让我感觉抓住了重点。作者显然是位老手，他对能量守恒和熵增定律的运用简直是教科书级别的，每一个公式推导都清晰得令人信服。尤其是关于喘振裕度和稳定边界的探讨部分，他不仅仅是罗列公式，而是深入剖析了背后的物理机制，让我对非定常流动的理解上了一个台阶。不过，我也注意到，对于初学者来说，这本书的门槛相当高。它假设读者已经对热力学和流体力学有了一定的基础，如果你是刚刚接触这个领域的，可能会觉得前三分之一的部分有点晦涩难懂，需要反复查阅其他参考书来辅助理解。但如果你能坚持下来，那么这本书绝对是你工具箱里最锋利的瑞士军刀。它提供的不仅仅是理论，更是一种解决实际工程问题的思维框架。我特别欣赏作者在引入新概念时那种循序渐进又步步深入的叙事方式，这让枯燥的数学推导也变得富有逻辑的美感。

评分☆☆☆☆☆

我必须坦诚，这本书的写作风格相当“学院派”，它充满了精确的数学符号和略显古板的论述方式。这使得阅读过程更像是一场智力上的马拉松，而不是一次轻松的知识漫步。我特别欣赏作者在描述非理想因素（如泄漏、端隙损失等）时，那种不回避复杂性的勇气。他没有试图用过于简化的模型来粉饰太平，而是直接展示了这些“副效应”如何真实地侵蚀理论性能。这种对工程现实的诚实描绘，是这本书最宝贵的地方。但这也带来了一个副作用：对于那些更偏向于“应用工程师”而非“研究科学家”的读者，可能需要花费大量精力去“翻译”这些理论。比如，书里给出了几个关于喷气推力损失的积分方程，虽然推导严谨，但如果能增加一个附录，用表格形式总结一下不同工况下这些损失的量级估计，那对于快速工程估算将是巨大的帮助。总之，它要求读者带着刨根问底的精神去阅读，方能领悟其精髓。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我印象深刻的，是它对于“多目标优化”的视角。它没有仅仅关注于最大化某个单一指标，比如热效率或推重比。相反，它深入探讨了在满足特定约束（比如排放标准、运行寿命、甚至成本预期）下的性能折衷问题。特别是关于涡轮导向叶片（VIGV）角度对不同高度和速度下的性能影响这一章节，作者的处理方法堪称艺术。他没有给出唯一的“最优解”，而是展示了一个性能曲面，让读者自己去理解如何在不同的操作点之间进行取舍。这种培养“工程判断力”的教育方式，远比直接给出结论要高明得多。然而，如果从一个纯粹的国际化视角来看，书中更多的案例和数据似乎倾向于西方的标准和型号，如果能加入一些亚洲或新兴市场主流发动机型号的对比分析，那这本书的普适性和参考价值将会再上一个层次。总而言之，这是一部让你思考“为什么”而非仅仅“是什么”的重量级著作。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我的感觉是，它更像是一部厚重的工程年鉴，而非一本轻快的入门指南。它没有试图去迎合那些想要快速掌握皮毛知识的读者，相反，它直面了燃气轮机设计中最核心、最困难的挑战。我花了整整两周时间来消化关于涡轮叶片冷却技术的那几章，那里面详尽地描述了各种先进冷却方法的优缺点及热力学效率影响，数据详实到令人咋舌。作者似乎毫不保留地倾囊相授，将他几十年的行业经验浓缩在了这些篇幅里。然而，正是这种深度，带来了一些阅读上的不便。例如，某些复杂的图表和参数曲线的标注略显拥挤，如果能有更多的空白和更清晰的图例说明，阅读体验会大大提升。此外，书中对最新一代发动机的材料科学进展着墨不多，这在我看来是个小小的遗憾，毕竟材料是限制性能提升的关键瓶颈之一。总的来说，这本书适合那些需要将理论深入骨髓、用于指导高精度仿真或研发工作的专业人士。它要求你投入时间，回报你的是无可替代的专业洞察力。

评分☆☆☆☆☆

与原版对照看?

评分☆☆☆☆☆

好书，买了几本，工具书，大家都需要

评分☆☆☆☆☆

京东快递很不错，速度态度好。

评分☆☆☆☆☆

京东快递很不错，速度态度好。

评分☆☆☆☆☆

京东的书不错，比较全，也没啥质量问题

评分☆☆☆☆☆

值得一读！内容很有帮助！

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

很不错的书，有活动价格便宜。

评分☆☆☆☆☆

呵呵哒