| 液力透平理论、设计与优化 | ||
| 定价 | 119.00 | |
| 出版社 | 机械工业出版社 | |
| 版次 | 1 | |
| 出版时间 | 2017年10月 | |
| 开本 | 16开 | |
| 作者 | 史广泰 苗森春 著 | |
| 装帧 | 精装 | |
| 页数 | 302 | |
| 字数 | 377000 | |
| ISBN编码 | 9787111574965 | |
| 重量 | 684 | |
前言
第1章液力透平基础1
1.1液力透平的定义1
1.2液力透平的分类1
1.2.1离心泵反转作透平1
1.2.2专用液力透平7
1.3液力透平的用途7
1.4液力透平的结构8
1.5液力透平基本参数8
1.51流量8
1.5.2水头8
1.5.3转速9
1.5.4功率和效率9
1.5.5比转速9
1.6液力透平的基本方程9
1.6.1基本方程的推导10
1.6.2基本方程的几点说明12
1.7液力透平特性曲线12
1.7.1流量水头特性曲线12
1.7.2流量轴功率特性曲线14
1.7.3流量效率特性曲线14
1.8液力透平的能量损失14
1.8.1水力损失及水力效率15
1.8.2容积损失及容积效率15
1.8.3机械损失及机械效率15
1.9本章小结15
第2章液力透平试验台17
2.1试验台的设计17
2.2试验方案与步骤18
2.3流量的测量与计算19
2.3.1流量的概念和单位19
2.3.2流量测量仪表21
2.4水头的测量与计算29
2.4.1压力的概念和单位29
2.4.2测压仪表30
2.5转速与轴功率的测量与计算33
2.5.1转速的测量33
2.5.2轴功率的测量34
2.6本章小结39
第3章液力透平向心叶轮内滑移的理论研究40
3.1向心叶轮内流体的流动机理40
3.1.1流动机理分析40
3.1.2分析结果证明41
3.2向心叶轮理论能头和滑移系数43
3.3向心叶轮出口滑移系数的计算方法44
3.4向心叶轮进口滑移系数54
3.5液力透平的理论水头55
3.5.1叶轮内只有出口有滑移时的理论水头55
3.5.2叶轮内进出口均有滑移时的理论水头55
3.6试验验证56
3.7向心叶轮出口滑移系数的影响因素59
3.7.1叶轮进口直径对出口滑移系数的影响59
3.7.2叶轮出口直径对出口滑移系数的影响59
3.7.3叶片进口安放角对出口滑移系数的影响60
3.7.4叶片出口安放角对出口滑移系数的影响61
3.7.5叶片数对出口滑移系数的影响61
3.8本章小结62
第4章离心泵作液力透平的能量转换特性63
4.1液力透平三维定常流动的能量转换特性63
4.1.1叶轮内能量转换特性63
4.1.2蜗壳内流体能量转换特性76
4.2液力透平三维非定常流动的能量转换特性81
4.2.1叶轮内能量转换特性81
4.2.2蜗壳内流体能量转换特性85
4.3本章小结94
第5章液力透平蜗壳结构对其流动机理的影响96
5.1蜗壳进口截面对流动机理的影响96
5.1.1蜗壳进口截面对液力透平外特性的影响96
5.1.2蜗壳进口截面对液力透平内流场的影响98
5.1.3蜗壳进口截面对液力透平内速度矩的影响101
5.1.4蜗壳进口截面对液力透平内径向力的影响104
5.1.5蜗壳进口截面对液力透平内压力脉动的影响106
5.2蜗壳周向截面对流动机理的影响127
5.2.1蜗壳周向截面对液力透平外特性的影响127
5.2.2蜗壳周向截面对液力透平内特性的影响130
5.2.3蜗壳周向截面对液力透平水力损失的影响131
5.3本章小结132
第6章导叶对液力透平流动机理的影响134
6.1导叶对液力透平外特性的影响134
6.2导叶对液力透平内流场的影响136
6.2.1速度场分布136
6.2.2压力场分布142
6.3导叶对液力透平内径向力的影响142
6.4导叶对液力透平内压力脉动的影响144
6.4.1参数设置145
6.4.2蜗壳内压力脉动分析146
6.4.3叶轮内压力脉动分析156
6.4.4导叶内压力脉动分析158
6.4.5尾水管内压力脉动分析160
6.5本章小结165
第7章离心泵用作液力透平的选型方法168
7.1含有放大系数的离心泵用作液力透平的换算关系168
7.2放大系数对换算系数的影响172
7.3试验研究172
7.3.1液力透平试验方案的选型172
7.3.2离心泵用作液力透平换算关系的试验验证172
7.4本章小结175
第8章液力透平向心叶轮主要尺寸的确定方法176
8.1向心叶轮进口安放角的计算方法176
8.2向心叶轮出口安放角的计算方法179
8.3向心叶轮进口直径的计算方法181
8.4向心叶轮出口直径的计算方法183
8.5向心叶轮进口宽度的计算方法185
8.6算例186
8.7本章小结186
第9章基于代理模型和智能优化算法优化系统的建立187
9.1几何参数化187
9.1.1B样条曲线的数学表达188
9.1.2B样条曲线的局部性质188
9.1.3B样条插值曲线控制顶点的反算189
9.1.4B样条曲线上点的计算190
9.2代理模型190
9.2.1试验设计方法191
9.2.2近似方法193
9.3智能优化算法195
9.3.1遗传算法概述195
9.3.2遗传算法基本原理195
9.4优化系统的构建198
9.5本章小结201
第10章离心泵作液力透平的叶轮优化设计202
10.1离心泵作液力透平叶轮轴面投影图优化设计203
10.1.1叶轮轴面投影图控制变量的确定及参数化控制203
10.1.2叶轮轴面投影图优化模型的建立204
10.1.3优化流程206
10.1.4优化结果及分析206
10.2离心泵作液力透平叶片型线的优化设计210
10.2.1液力透平的计算模型211
10.2.2叶片型线的参数化表达213
10.2.3叶片型线优化模型的建立213
10.2.4优化流程215
10.2.5优化结果及分析218
10.3叶片数对液力透平性能的影响231
10.3.1外特性分析231
10.3.2内流场分析233
10.4分流叶片偏置对液力透平性能的影响241
10.4.1计算模型242
10.4.2数值计算条件的确定242
10.4.3正交试验方案的确定243
10.4.4数值计算结果及其分析244
10.5本章小结248
第11章CFD方法在液力透平内流场中的应用250
11.1概述250
11.1.1CFD的技术简介250
11.1.2常用的CFD商用软件2
这套书给我的感觉就是“厚重”和“全面”,尤其是在“液力透平现代设计方法”这一册,它让我看到了液力透平技术最前沿的发展方向。作者并没有局限于传统的机械设计思维,而是将流体力学、材料科学、控制理论以及先进的制造技术等多个学科的最新成果融汇贯通,构建了一套全新的液力透平设计框架。我被书中关于多学科耦合设计、智能设计以及数字化设计的内容所深深吸引。作者详细介绍了如何利用现代化的设计工具,如CAD/CAE/CAM一体化平台,以及如何将人工智能和机器学习引入到设计过程中,实现液力透平的自动化设计和性能预测。这让我看到了未来液力透平技术的发展潜力,也为我个人的职业发展指明了方向。书中的案例分析也极具启发性,作者选取了多个不同应用场景下的液力透平设计案例,从航空发动机到水力发电机,再到工业驱动系统,详细剖析了设计过程中遇到的挑战以及所采用的创新解决方案。这让我明白,真正的“现代设计”不仅仅是技术的堆砌,更是对工程问题的深刻洞察和创新性思维的体现。读完这一册,我感觉自己对液力透平的认知已经上升到了一个全新的高度,不再仅仅是理解一个设备,而是理解其背后的科学原理和工程智慧。
评分我之前一直觉得液力透平这个领域离我比较遥远,直到我开始阅读这套书,尤其是“包邮”这个标题,让我觉得它更加亲民和易于获取。这本书的开篇就从液力透平最基本的工作原理讲起,用非常通俗易懂的语言解释了能量传递的过程,让我这样一个对机械工程不太熟悉的人也能很快理解。书中并没有一开始就抛出大量的专业术语和复杂的公式,而是通过大量的图解和类比,将复杂的概念形象化。比如,作者在解释涡轮叶片如何捕获流体的能量时,会用风车或者水轮机做类比,这种直观的比喻让我一下子就明白了其中的道理。而且,书中还穿插了许多关于液力透平在日常生活中的应用案例,比如汽车变速箱、工业传动等,这让我感到液力透平并非遥不可及,而是与我们的生活息息相关的。对于希望快速入门液力透平领域的读者来说,这本书绝对是首选。它像一位循循善诱的老师,耐心引导你一步步走进这个奇妙的世界,让你在轻松愉快的阅读过程中,掌握关键的知识点。我个人非常喜欢这种“润物细无声”的教学方式,它不会让你感到压力,反而会激发你持续学习的兴趣。
评分坦白说,我是在一个偶然的机会下接触到这套书的,当时我正在为一个项目寻找相关的技术资料,无意中看到了“液力透平设计与优化”这个标题,立刻被吸引了。这本书的内容绝对是硬核级别的,它深入探讨了液力透平从概念设计到详细设计的全过程,特别是“优化”二字,贯穿了整本书的精髓。作者没有停留在理论的阐述,而是花了大量的篇幅讲解如何通过各种手段来提升液力透平的效率、可靠性和经济性。我尤其被书中关于数值模拟和CFD(计算流体动力学)应用的章节所震撼。作者详细介绍了如何利用CFD软件对液力透平内部的流场进行分析,识别出潜在的流动损失区域,并提出针对性的改进方案。这不仅仅是理论上的指导,而是实实在在的工程应用,能够直接指导工程师进行设计决策。书中还穿插了大量的优化算法和设计流程,例如参数化设计、响应面法、遗传算法等在液力透平优化设计中的应用,这对于我这样从事研发工作的工程师来说,简直是如获至宝。我一直在寻找能够将理论知识转化为实际工程问题的解决方案,而这本书恰恰提供了这一点。它不仅仅是教你“怎么做”,更是教你“为什么这样做”以及“如何做得更好”。我甚至开始尝试着将书中的一些优化思想应用到我目前负责的一个项目中,虽然还在初步探索阶段,但已经感受到了一些积极的成效。
评分“包邮”这个关键词让我觉得这套书非常实在,而且内容也非常扎实。我特别喜欢“液力透平现代设计方法”一册中关于性能测试和验证的内容。作者详细介绍了液力透平在实际运行中的各种测试方法,包括效率测试、耐久性测试、可靠性测试等,以及如何根据测试结果来评估和改进设计。这让我意识到,一个优秀的设计不仅仅是在图纸上看起来完美,更重要的是它能够在实际应用中经受考验,并达到预期的性能指标。书中还分享了一些实际工程案例,详细剖析了在性能测试中遇到的问题以及所采取的解决方案。这些案例分析极具参考价值,让我能够从中学习到宝贵的经验和教训。对于从事液力透平制造和应用的工程师来说,这本书提供的性能测试和验证方面的知识,绝对是不可或缺的。它能够帮助我们更好地理解设备的工作状态,及时发现和解决潜在的问题,从而保证设备的稳定运行和长期寿命。我感觉自己像是获得了一本“操作手册”,里面包含了如何让液力透平发挥最佳性能的秘诀。
评分这套书的“现代设计方法”给我带来了很多启发,尤其是关于如何利用先进的计算技术来提升设计效率和精度。我一直对数值模拟在工程设计中的应用很感兴趣,而这本书恰恰提供了一个非常好的平台。书中详细介绍了如何使用CFD(计算流体动力学)软件来模拟液力透平内部的流场,分析能量损失的原因,并据此进行优化。作者不仅仅是简单地介绍软件的操作,而是深入地讲解了CFD模拟的理论基础、网格划分技巧、边界条件设置以及结果后处理方法。这让我明白,要真正地发挥CFD的作用,不仅仅是会操作软件,更重要的是理解背后的物理模型和工程背景。此外,书中还提到了多学科耦合设计,即将流体动力学、结构力学、热力学等多个领域的仿真结果进行整合,从而实现更全面的设计优化。这让我看到了液力透平设计未来的发展方向,也为我提升自己的专业技能指明了方向。我计划在接下来的工作中,尝试将CFD技术应用到我正在负责的项目中,相信这套书提供的知识将会有很大的帮助。
评分阅读这套书的过程,让我深刻体会到了“基础知识”的重要性。在“液力透平基础知识教程书籍”中,作者从最基本的物理概念讲起,循序渐进,深入浅出。我尤其欣赏作者在解释一些核心概念时,会用非常形象的比喻来帮助读者理解,比如用“水轮机”来类比液力透平的能量输出,用“风扇”来类比叶轮的旋转。这些通俗易懂的类比,让我这个非专业人士也能够轻松地抓住问题的核心。书中还详细介绍了液力透平的各种分类,如径流式、轴流式、混流式等,并解释了它们各自的特点和适用范围。我之前对这些分类并没有清晰的概念,阅读完之后,我能够清晰地分辨出不同类型的液力透平,并理解它们在不同工况下的优劣势。对于任何想要系统学习液力透平知识的读者来说,这本书都是一个极佳的起点。它能够帮助你打下坚实的基础,为后续更深入的学习和研究铺平道路。我感觉自己之前对液力透平的理解就像是一堆零散的碎片,而这本书则像胶水一样,将这些碎片整合起来,形成了一幅完整的画面。
评分这套书给我的整体感觉就是“实操性强”,尤其是“液力透平设计与优化”这一部分,它不仅仅停留在理论层面,而是提供了大量可供参考的设计指南和计算方法。我尤其关注的是书中关于叶轮和导叶设计的章节,作者提供了详细的几何参数确定方法,包括如何根据流体性质、功率需求以及效率目标来选择合适的叶片型线和角度。书中还给出了很多实用的图表和数据,可以直接用于工程计算,这大大节省了我查阅大量文献的时间。另外,关于性能预测的部分也让我印象深刻。作者详细介绍了如何利用经验公式、半经验公式以及数值模拟等方法来预测液力透平的效率、功率和扭矩等关键性能指标。这些方法不仅适用于新设计的液力透平,也能够用于现有设备的性能评估和改进。我一直在寻找能够帮助我解决实际设计问题的工具和方法,而这本书无疑提供了宝贵的资源。它就像一本“工具箱”,里面装满了各种实用的设计工具和技术,能够帮助工程师更高效、更准确地完成设计任务。对于那些希望将理论知识转化为实际工程应用的读者来说,这本书绝对是不可或缺的参考资料。
评分我个人一直对“离心泵”这个概念比较熟悉,因为我的工作接触得比较多,所以当看到这套书中有“离心泵”的字样时,我非常好奇它和液力透平之间有什么联系。读完之后,我才恍然大悟。书中巧妙地将离心泵的原理和液力透平进行了类比和对比,尤其是在讲解流体动力学基础和能量传递机制时,很多概念都是相通的。我特别喜欢作者在解释液力透平工作原理时,会将离心泵作为参照物进行讲解,这样我就可以更容易地理解液力透平中能量的“输出”和“输入”是如何实现的。书中还探讨了离心泵和液力透平在设计和应用上的相似性和差异性,比如它们都涉及到叶轮的转动来改变流体的速度和压力,但各自的侧重点和目标是不同的。这种跨领域的知识融合,让我对液力透平的理解更加深入,也拓展了我对泵类设备的整体认识。这本书让我意识到,很多看似不同的机械设备,背后可能隐藏着相似的物理原理,而将这些原理进行融会贯通,能够极大地提升我们的工程设计能力。对于那些同时关注泵类和透平类设备的读者来说,这本书提供了一个独特的视角。
评分这套书的内容实在是太丰富了,我花了好几天的时间才勉强翻完一遍,感觉就像是进入了一个全新的知识领域,之前对液力透平的认识可以说是停留在“听说过”的阶段,但现在,我可以说我已经建立了一个比较扎实的基础。尤其是在“液力透平基础知识教程书籍”这一本中,作者循序渐进的讲解方式让我印象深刻。从最基本的能量转换原理,到各种构件的详细介绍,比如叶轮、导叶、壳体等等,都配有清晰的图示和严谨的公式推导。我尤其喜欢作者在解释一些核心概念时,会引入一些实际的工程案例,这让抽象的理论瞬间变得生动起来。举个例子,当讲解叶轮的攻角和效率关系时,作者不仅给出了数学模型,还对比了不同攻角下叶轮在实际运行中的表现,甚至还提到了叶轮制造工艺对最终性能的影响。这种理论与实践相结合的讲解方式,极大地增强了我的理解深度。而且,书中对不同类型液力透平的分类和特点也做了详尽的阐述,让我对行星式、定轴式等多种结构有了清晰的认知,也明白了它们各自适用的工况和优势劣势。阅读过程中,我时不时会停下来,在脑海中构建这些机械设备的运作模型,感觉自己仿佛置身于一个大型的设备车间,亲手触摸那些巨大的机械部件。对于初学者来说,这套书无疑是一本不可多得的入门宝典,它不仅教授了知识,更重要的是点燃了我对这个领域的好奇心和探索欲。
评分这套书给我的整体印象是“严谨”且“全面”,尤其是“液力透平理论”这一本,它让我感受到了科学研究的深度和广度。作者在讲解过程中,不仅注重理论公式的推导,还非常强调物理过程的本质。我尤其欣赏作者在阐述一些复杂理论时,会引用大量的经典文献和研究成果,这体现了作者深厚的学术功底和严谨的治学态度。书中还探讨了液力透平在不同介质(如水、油、气体)中的工作特性以及相关的设计考虑,这让我对液力透平的应用范围有了更深的认识。我一直觉得,要真正理解一个技术领域,不仅要学习其“是什么”,更要理解其“为什么”和“未来会怎样”。而这本“液力透平理论”恰恰满足了我的这种需求。它让我看到了液力透平背后蕴含的深刻物理原理,以及该领域未来发展的无限可能。我感觉自己像是在与一位经验丰富的学者进行一场深入的对话,从他的讲解中,我不仅学到了知识,更学到了如何进行科学思考和研究。
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