透平機械中的流體力學與熱力學（第7版） [Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery，Seventh Edition] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] S·L·狄剋遜，[英] C·A·霍爾 著，張荻，謝永慧 譯

圖書標籤:

• 透平機械
• 流體力學
• 熱力學
• 工程
• 機械工程
• 流體機械
• 熱力學
• 第七版
• turbomachinery
• 流體流動

齣版社： 西安交通大學齣版社

ISBN：9787560581231

版次：7

商品編碼：11888936

包裝：平裝

叢書名： 國外名校最新教材精選

外文名稱：Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery，Seventh Edition

開本：16開

齣版時間：2015-12-01

用

內容簡介

　　透平機械亦稱為葉輪機械和渦輪機械。廣泛應用於發電、化工、航空航天、艦船動力等領域。《透平機械中的流體力學與熱力學（第7版）》涵蓋瞭透平機械中的流體力學和熱力學基礎知識，是該領域的重要書籍，並對常見的軸流式、徑流式和混流式透平機械，如壓氣機、泵、渦輪機、水輪機和風力機等的基本原理、工作性能和初步設計進行瞭充分闡述。《透平機械中的流體力學與熱力學（第7版）》可以作為高年級本科生和研究生的透平機械主要教材，也可作為從事航空航天、電力、油氣以及其他有關透平機械設計及運行行業的專業技術人員的參考書。
　　《透平機械中的流體力學與熱力學（第7版）》介紹瞭類型的透平機械，包括離心式泵和燃氣渦輪機添加瞭數值計算方法，包括計算流體動力學在透平機械領域的應用提供瞭*多的習題和例題主要內容：緒論：基本原理；量綱分析：相似原理；二維葉柵；軸流式渦輪機：中徑流綫分析及設計；軸流壓氣機與涵道風扇；軸流式透平機械的三維流動；離心式泵、風機和壓氣機；徑流式燃氣渦輪機；水輪機；風力機；附錄A：大型渦輪增壓器軸流渦輪機的初步設計：附錄B：渦輪增壓器離心壓氣機的初步設計；附錄C：完全氣體可壓縮流動氣體動力函數錶；附錄D：英美製單位與國際單位製的換算；附錄E：水蒸汽焓熵圖；附錄F：習題答案。

作者簡介

　　S·L·狄剋遜（S.L.Dixon），高級研究員，利物浦大學工程係。
　　
　　C·A·霍爾（C.A.HaII），透平機械講師，劍橋大學工程係。

目錄

譯者序
第7版序
緻謝
符號錶
第1章 緒論：基本原理
1．1 透平機械的定義
1．2 坐標係
1．3 基本定律
1．4 連續方程
1．5 熱力學第一定律
1．6 動量方程
1．7 熱力學第二定律——熵
1．8 伯努利方程
1．9 流體的熱力學性質
1．10 完全氣體可壓縮流的關係式
1．11 效率的定義
1．12 小焓差級或多變效率
1．13 透平機械內流動的固有不穩定性
習題
參考文獻

第2章 量綱分析：相似原理
2．1 量綱分析和確定性能的定律
2．2 不可壓縮流體分析
2．3 低速透平機械的性能特性
2．4 可壓縮流體分析
2．5 高速透平機械的性能特性
2．6 比轉速及比直徑
2．7 空化
習題
參考文獻

第3章 二維葉柵
3．1 引言
3．2 葉柵幾何特性
3．3 葉柵流動特性
3．4 葉柵受力分析
3．5 壓氣機葉柵性能
3．6 渦輪機葉柵
3．7 葉柵數值分析
習題
參考文獻

第4章 軸流式渦輪機：中徑流綫分析及設計
4．1 引言
4．2 軸流式渦輪機級的速度三角形
4．3 渦輪機級設計參數
4．4 軸流式渦輪機級的熱力學
4．5 重復級渦輪機
4．6 級損失與級效率
4．7 軸流式渦輪機的初步設計
4．8 渦輪機類型
4．9 反動度對效率的影響
4．10 流體在葉片排中的擴壓
4．11 Smith（1965）效率關聯式
4．12 渦輪機級設計工況的效率
4．13 渦輪機動葉片的應力
4．14 渦輪機葉片的冷卻
4．15 渦輪機流量特性
習題
參考文獻

第5章 軸流壓氣機與涵道風扇
5．1 引言
5．2 壓氣機級的中徑流綫分析
5．3 壓氣機級的速度三角形
5．4 壓氣機級的熱力學
5．5 級的損失關係式及效率
5．6 壓氣機動葉柵的中徑流綫計算
5．7 壓氣機級的初步設計
5．8 非設計工況性能
5．9 多級壓氣機性能
5．10 高馬赫數壓氣機級
5．11 壓氣機中的失速和喘振現象
5．12 低速涵道風扇
習題
參考文獻

第6章 軸流式透平機械的三維流動
6．1 引言
6．2 徑嚮平衡理論
6．3 間接問題
6．4 直接問題
6．5 通過靜葉片排的可壓縮流動
6．6 等比質量流型
6．7 級的非設計工況性能
6．8 采用自由渦流型的渦輪機級
6．9 激盤法
6．10 通流計算方法
6．11 三維流場特徵
6．12 三維設計
6．13 三維計算流體動力學的應用
習題
參考文獻

第7章 離心式泵、風機和壓氣機
7．1 引言
7．2 一些定義
7．3 離心壓氣機的熱力學分析
7．4 壓氣機進口速度的限製
7．5 泵的進口設計
7．6 離心壓氣機進口設計
7．7 滑移係數
7．8 統一的滑移係數關聯式
7．9 離心式泵的壓頭
7．10 離心壓氣機性能
7．11 擴壓器係統
7．12 擴壓器性能參數
7．13 壓氣機級的阻塞
習題
參考文獻

第8章 徑流式燃氣渦輪機
8．1 引言
8．2 嚮心式渦輪機的類型
8．3 90°嚮心式渦輪機的熱力學分析
8．4 轉子的基本設計
8．5 標稱設計工況效率
8．6 一些馬赫數關係式
8．7 渦殼與靜葉
8．8 關於最佳效率的一些討論
8．9 最小葉片數準則
8．10 轉子齣口的設計依據
8．11 比轉速的意義及應用
8．12 90°嚮心式渦輪機的優化設計選擇
8．13 間隙和鼓風損失
8．14 冷卻式90°嚮心式渦輪機
習題
參考文獻

第9章 水輪機
9．1 引言
9．2 水輪機
9．3 衝擊式水輪機
9．4 反動式水輪機
9．5 混流式水輪機
9．6 轉漿式水輪機（Kaplan水輪機）
9．7 尺寸對透平機械效率的影響
9．8 水輪機汽蝕
9．9 CFD在水輪機設計中的應用
9．10 威爾斯渦輪機
9．11 潮汐能發電
習題
參考文獻

第10章 風力機
10．1 引言
10．2 風力機的類型
10．3 風力機性能測量
10．4 年發電量
10．5 風力數據統計分析
10．6 緻動盤方法
10．7 葉片基元理論介紹
10．8 葉片基元動量方法（BEM方法）
10．9 轉子結構
10．10 最佳工況的輸齣功率
10．11 對水平軸風力機葉片翼型的要求
10．12 葉片製造的發展
10．13 控製方法（啓動、調整和停機）
10．14 葉尖形狀
10．15 性能測試
10．16 性能預測程序
10．17 環境問題
10．18 最大型的風力機
10．19 結束語
習題
參考文獻

附錄A：大型渦輪增壓器軸流渦輪機的初步設計
附錄B：渦輪增壓器離心壓氣機的初步設計
附錄C：完全氣體可壓縮流動氣體動力函數錶
附錄D：英美製單位與國際單位製的換算
附錄E：水蒸汽焓熵圖
附錄F：習題答案

前言/序言

流體動力學與熱力學在透平機械設計中的關鍵作用 透平機械，如燃氣輪機、蒸汽輪機、壓縮機和泵，是現代工業和能源生産領域的核心設備。其高效、可靠的運行，離不開對流體流動規律和能量轉化過程的深刻理解。本書聚焦於支撐這些復雜機械設計與分析的兩個基本學科：流體力學與熱力學。 流體力學：驅動力的源泉 在透平機械中，流體的運動直接決定瞭機械的性能。無論是空氣、蒸汽還是水，它們在葉輪、導葉等部件中的流動行為，都會産生驅動力或阻力，進而影響設備的輸齣功率、效率和穩定性。本書將係統闡述流體力學在透平機械中的應用，重點關注以下幾個方麵： 基本概念與定律： 從流體的基本性質（密度、粘度、可壓縮性等）入手，深入介紹流體靜力學、流體動力學方程（如納維-斯托剋斯方程）及其在透平機械分析中的簡化與應用。將詳細講解伯努利方程、動量方程等，並闡述它們如何用於預測流體壓力、速度和力的變化。 流動損失與效率： 實際流體流動並非理想狀態，會産生各種損失，如粘性摩擦損失、分離損失、激波損失等。本書將剖析這些損失的産生機理，並探討如何通過優化葉片形狀、減小通道粗糙度、控製流場等手段來降低損失，提高機械效率。 葉輪機械流動理論： 針對徑嚮流、軸嚮流和混流葉輪，本書將深入研究流體在鏇轉葉片通道中的三維流動特性。講解誘導速度、渦量、尾跡等關鍵概念，並介紹葉輪設計中常用的葉片造型方法，如庫塔-儒可夫斯基翼型理論、流函數法等，以實現最佳的能量傳遞。 邊界層與湍流： 邊界層理論對於理解壁麵附近的流動行為至關重要，它直接影響著葉片錶麵的摩擦阻力以及流動分離的發生。本書將介紹邊界層的形成、發展及其對性能的影響，並探討湍流模型在更復雜流動模擬中的應用。 空化與氣蝕： 對於涉及液體的泵和水輪機，空化現象是必須重點關注的問題。本書將分析空化的産生條件、危害以及預測方法，並提供抑製空化、提高設備可靠性的設計建議。 氣動聲學： 高速流動的氣體會産生噪聲，這在許多透平機械應用中是一個不容忽視的問題。本書將簡要介紹氣動聲學的基本原理，以及如何通過流場設計來降低噪聲。 熱力學：能量轉化的引擎 透平機械的核心功能在於能量的轉化，而熱力學正是研究能量轉化及其規律的科學。本書將深入探討熱力學在透平機械中的應用，重點分析能量的輸入、輸齣以及過程中的損耗： 基本定律與狀態方程： 復習和應用熱力學第一定律（能量守恒）和第二定律（熵增原理），理解不同過程（如絕熱、等溫、等熵壓縮與膨脹）的能量變化。將介紹理想氣體和實際氣體的狀態方程，以及它們在透平機械計算中的適用性。 工質的熱力學性質： 蒸汽、空氣、燃氣等是透平機械常用的工質。本書將詳細介紹這些工質的熱力學性質圖（如T-s圖、h-s圖），並講解如何利用這些圖錶來分析透平機械的工作循環，計算功耗和熱量交換。 透平機械的熱力學分析： 燃氣輪機循環： 重點分析布雷頓循環，探討其理想形式和實際形式，理解壓縮機、燃燒室和渦輪的能量貢獻，以及影響循環效率的各種因素，如壓比、渦輪進口溫度等。 蒸汽輪機循環： 詳細研究朗肯循環，分析鍋爐、膨脹機（汽輪機）、冷凝器和泵在循環中的作用。探討過熱蒸汽、再熱、迴熱等提高效率的手段。 壓縮機與泵： 將熱力學原理應用於壓縮機和泵的分析，理解多級壓縮或泵送過程中的功耗計算，以及影響其效率的因素，如壓比、泄漏、機械損失等。 多級設備的效率： 實際的透平機械通常由多個級組成，每一級都存在能量損失。本書將介紹如何計算多級設備的等效效率，並分析各級效率對整體性能的影響。 能量損耗的定量分析： 除瞭流體動力學産生的損失，熱力學損失（如傳熱損失、節流損失）同樣影響著設備的整體效率。本書將提供定量分析這些損失的方法，並指導如何通過設計優化來減小它們。 綜閤應用與前沿展望 本書不僅會分彆闡述流體力學和熱力學在透平機械中的作用，更強調兩者之間的緊密聯係與協同應用。例如，在燃燒室中，熱力學過程（燃燒放熱）與流體力學過程（混閤、燃燒産物的流動）是相互耦閤的；在葉片設計中，流場分析的結果將直接影響到工質的熱力學狀態變化。 本書還將涉及現代透平機械設計中常用的一些先進技術和概念，如： 計算流體力學（CFD）與數值模擬： 介紹CFD在透平機械流動分析中的應用，如何通過數值模擬來預測復雜的流場和熱效應，為設計優化提供依據。 先進的材料與製造技術： 簡要提及高性能材料（如高溫閤金、陶瓷基復閤材料）在透平機械中的應用，以及先進製造技術（如3D打印）如何助力復雜結構的設計與實現。 可再生能源與清潔能源中的透平機械： 探討透平機械在風力發電、潮汐能發電以及氫能等新興能源領域的應用，以及相關的技術挑戰與發展趨勢。 本書旨在為從事透平機械設計、製造、運行與維護的工程師、研究人員以及相關專業的學生提供一個全麵、深入的學習平颱。通過掌握流體力學與熱力學這兩大基本學科在透平機械中的原理與應用，讀者將能夠更有效地分析現有設備，開發更高效、更可靠的新型透平機械，為能源技術的發展做齣貢獻。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於我來說，不僅僅是一本技術手冊，更是一本啓迪思維的工具。作為一名在新能源領域（特彆是地熱能發電）工作的工程師，我深切體會到高效透平機械的重要性。過去，我常常為如何優化地熱發電係統中使用的地熱透平機組而苦惱。這本書中的相關章節，比如關於低焓差透平機械的設計要點，以及如何處理含有雜質和腐蝕性介質的流體，給瞭我非常大的啓發。作者並沒有僅僅停留在理論層麵，而是詳細分析瞭在實際工況下可能遇到的各種挑戰，並提齣瞭相應的解決方案。例如，書中關於葉片錶麵塗層對提高耐磨損性和抗腐蝕性的作用的論述，就為我正在進行的某項技術改進提供瞭新的思路。

評分☆☆☆☆☆

我特彆贊賞這本書在理論與實踐之間所做的平衡。作為一名來自工業界的工程師，我最看重的是技術的實用性和可操作性。這本書在這方麵做得非常齣色。它在介紹理論知識的同時，始終緊密聯係著實際的工程應用，提供瞭大量的實例和案例研究。例如，在討論葉輪機械的效率提升時，書中不僅詳細解釋瞭各種提升效率的理論方法，還結閤瞭實際工程中的應用案例，分析瞭不同方法在實際應用中的優缺點和適用範圍。這對於我來說，能夠直接將書中的知識應用到實際工作中，解決我麵臨的具體技術問題，提供瞭非常寶貴的指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是我的救星！我是一名初入風力渦輪機設計領域的研究生，之前對流體力學和熱力學在透平機械中的應用感到非常睏惑。市麵上相關的書籍不少，但大多要麼過於理論化，要麼內容陳舊，難以跟上行業發展的步伐。當我偶然發現這本《透平機械中的流體力學與熱力學（第7版）》時，簡直是如獲至寶。首先，它的內容組織非常閤理，從最基礎的流體動力學和熱力學原理講起，循序漸進地深入到葉輪機械的設計、分析和性能評估。作者在解釋抽象概念時，總是能巧妙地結閤實際工程問題，讓我感覺自己不再是孤立地學習公式和定理，而是真正理解瞭它們在現實世界中的應用。例如，書中關於邊界層分離的講解，不僅理論清晰，還配有詳細的圖示和實際案例，讓我能夠直觀地理解其對葉片性能的影響，以及如何通過改變葉片形狀來抑製分離。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性是其最顯著的特點。作為一名在船舶動力領域工作的工程師，我需要理解和設計各種復雜的推進係統，其中透平機械扮演著至關重要的角色。書中關於船舶用燃氣輪機和蒸汽輪機的設計、性能分析以及運行維護的內容，對我來說具有極高的參考價值。作者對不同工況下發動機性能變化的分析，以及如何通過調整運行參數來優化效率和延長壽命的建議，都非常具體和實用。我尤其欣賞書中關於提高燃氣輪機效率的各種技術手段的介紹，比如再生循環、聯閤循環以及先進的燃燒技術等，這些都為我們在設計新一代高效船舶動力係統時提供瞭寶貴的思路。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的航空發動機研發工程師，我對任何與航空動力學相關的技術文獻都抱有極其挑剔的態度。然而，《透平機械中的流體力學與熱力學（第7版）》這本書，確實在很大程度上超越瞭我的預期。它的優勢在於其內容的廣度和深度兼備，並且緊密結閤瞭最前沿的工程實踐。在關於高負荷壓氣機葉柵流動分析的部分，作者深入探討瞭三維流動效應、二次流以及激波與邊界層相互作用等復雜現象。這些內容對於理解現代高性能壓氣機的性能極限以及提高其效率至關重要。書中引用的具體工程數據和模擬結果，也為我們驗證理論模型和優化設計提供瞭堅實的依據。我尤其贊賞作者對數值模擬在透平機械設計中的應用進行瞭詳盡的闡述，包括CFD技術的選擇、網格生成、邊界條件設置以及結果後處理等關鍵環節，這對於我們實際的研發工作提供瞭極大的指導價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格也十分吸引人。它不像很多教科書那樣枯燥乏味，而是充滿瞭啓發性和洞察力。作者似乎深諳如何引導讀者思考，即使是那些原本可能覺得晦澀難懂的章節，讀起來也絲毫不費力。我特彆欣賞作者在書中引入的“思考題”和“案例分析”，它們不僅僅是簡單的習題，更是鼓勵我主動去探索和應用知識的絕佳機會。舉個例子，在講解渦輪葉片載荷分布的時候，作者提齣瞭一種思考題，要求我們結閤流體速度和壓力變化，預測葉片受力最集中的區域。這個過程讓我更加深入地理解瞭伯努利方程和動量方程在實際應用中的精髓，也鍛煉瞭我分析問題的能力。而且，書中對不同類型透平機械（如蒸汽輪機、燃氣輪機、水輪機和風力渦輪機）的詳細介紹，讓我能夠清晰地辨析它們在結構、工作原理以及流體和熱力學特性上的差異，為我今後的研究方嚮選擇提供瞭寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的圖錶和插圖質量非常高。作為一名對透平機械結構和內部流動特性非常感興趣的愛好者，我發現這本書的圖示幫助我更好地理解瞭復雜的概念。例如，書中關於葉輪機械內部三維流動路徑的示意圖，以及不同工況下葉片錶麵壓力分布的等值綫圖，都非常清晰地展現瞭流體的運動軌跡和受力情況，讓我能夠直觀地感受到流體在葉輪中的復雜運動。我甚至打印瞭一些關鍵的圖錶，放在我的工作颱前，以便隨時參考。這些圖錶不僅美觀，而且具有極高的信息量，遠勝於純文字的描述。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和細節給我留下瞭深刻的印象。在撰寫一篇關於航空發動機性能退化的研究論文時，我查閱瞭大量的文獻，但很少有哪本書能像《透平機械中的流體力學與熱力學（第7版）》這樣，如此詳盡地闡述瞭導緻性能退化的各種流體力學和熱力學因素。書中對葉片磨損、腐蝕、沉積物積纍等問題如何影響流動特性和熱力學性能進行瞭深入的分析，並提供瞭相應的診斷和預測方法。我特彆受益於書中關於高空低速條件下燃氣輪機性能預測的模型，這對我完成論文中關於高空性能分析的部分起到瞭關鍵性的支撐作用。

評分☆☆☆☆☆

我是一名大學教授，主要從事傳熱傳質和熱力學課程的教學工作。在教學過程中，我一直在尋找一本能夠將流體力學和熱力學原理有機結閤，並應用於實際工程問題的優秀教材，以更好地培養學生的工程實踐能力。當我看到《透平機械中的流體力學與熱力學（第7版）》時，我立刻意識到它正是我一直在尋找的那本書。這本書在解釋理論時，始終不忘聯係實際應用，例如在講解能量方程時，作者會詳細分析透平機械中的能量損失環節，如摩擦損失、葉柵損失、泄漏損失等，並給齣量化的評估方法，這對於學生理解熱力學第一定律和第二定律的實際意義非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編輯和校對工作做得非常齣色，閱讀起來流暢且幾乎沒有發現任何錯誤。在我過去的閱讀經驗中，很多技術書籍，尤其是涉及復雜公式和圖錶的技術書籍，都或多或少存在一些印刷錯誤或錶達不清的地方，這會極大地影響閱讀體驗。然而，在這本《透平機械中的流體力學與熱力學（第7版）》中，我幾乎沒有遇到過這樣的問題。每一個公式的推導都嚴謹清晰，每一個圖錶的標注都準確無誤，語句的錶達也十分專業且易於理解。這種高質量的編輯工作，使得我能夠更專注於學習內容本身，而不是被潛在的錯誤所乾擾，從而大大提高瞭學習效率。

評分☆☆☆☆☆

好！

評分☆☆☆☆☆

還沒看，書的內容很好，但是紙張質量就一般瞭

評分☆☆☆☆☆

專業書，貴瞭點，質量很好！

評分☆☆☆☆☆

書不錯，國外專業書籍，希望看瞭以後有用吧！嗬嗬！

評分☆☆☆☆☆

發貨速度快，商品質量好

評分☆☆☆☆☆

書是正版，發貨也很及時。

評分☆☆☆☆☆

專業書籍，看起來就高大上

評分☆☆☆☆☆

質量很好，品質保證。

評分☆☆☆☆☆

可以的