| 液力透平理論、設計與優化 | ||
| 定價 | 119.00 | |
| 齣版社 | 機械工業齣版社 | |
| 版次 | 1 | |
| 齣版時間 | 2017年10月 | |
| 開本 | 16開 | |
| 作者 | 史廣泰 苗森春 著 | |
| 裝幀 | 精裝 | |
| 頁數 | 302 | |
| 字數 | 377000 | |
| ISBN編碼 | 9787111574965 | |
| 重量 | 684 | |
前言
第1章液力透平基礎1
1.1液力透平的定義1
1.2液力透平的分類1
1.2.1離心泵反轉作透平1
1.2.2專用液力透平7
1.3液力透平的用途7
1.4液力透平的結構8
1.5液力透平基本參數8
1.51流量8
1.5.2水頭8
1.5.3轉速9
1.5.4功率和效率9
1.5.5比轉速9
1.6液力透平的基本方程9
1.6.1基本方程的推導10
1.6.2基本方程的幾點說明12
1.7液力透平特性麯綫12
1.7.1流量水頭特性麯綫12
1.7.2流量軸功率特性麯綫14
1.7.3流量效率特性麯綫14
1.8液力透平的能量損失14
1.8.1水力損失及水力效率15
1.8.2容積損失及容積效率15
1.8.3機械損失及機械效率15
1.9本章小結15
第2章液力透平試驗颱17
2.1試驗颱的設計17
2.2試驗方案與步驟18
2.3流量的測量與計算19
2.3.1流量的概念和單位19
2.3.2流量測量儀錶21
2.4水頭的測量與計算29
2.4.1壓力的概念和單位29
2.4.2測壓儀錶30
2.5轉速與軸功率的測量與計算33
2.5.1轉速的測量33
2.5.2軸功率的測量34
2.6本章小結39
第3章液力透平嚮心葉輪內滑移的理論研究40
3.1嚮心葉輪內流體的流動機理40
3.1.1流動機理分析40
3.1.2分析結果證明41
3.2嚮心葉輪理論能頭和滑移係數43
3.3嚮心葉輪齣口滑移係數的計算方法44
3.4嚮心葉輪進口滑移係數54
3.5液力透平的理論水頭55
3.5.1葉輪內隻有齣口有滑移時的理論水頭55
3.5.2葉輪內進齣口均有滑移時的理論水頭55
3.6試驗驗證56
3.7嚮心葉輪齣口滑移係數的影響因素59
3.7.1葉輪進口直徑對齣口滑移係數的影響59
3.7.2葉輪齣口直徑對齣口滑移係數的影響59
3.7.3葉片進口安放角對齣口滑移係數的影響60
3.7.4葉片齣口安放角對齣口滑移係數的影響61
3.7.5葉片數對齣口滑移係數的影響61
3.8本章小結62
第4章離心泵作液力透平的能量轉換特性63
4.1液力透平三維定常流動的能量轉換特性63
4.1.1葉輪內能量轉換特性63
4.1.2蝸殼內流體能量轉換特性76
4.2液力透平三維非定常流動的能量轉換特性81
4.2.1葉輪內能量轉換特性81
4.2.2蝸殼內流體能量轉換特性85
4.3本章小結94
第5章液力透平蝸殼結構對其流動機理的影響96
5.1蝸殼進口截麵對流動機理的影響96
5.1.1蝸殼進口截麵對液力透平外特性的影響96
5.1.2蝸殼進口截麵對液力透平內流場的影響98
5.1.3蝸殼進口截麵對液力透平內速度矩的影響101
5.1.4蝸殼進口截麵對液力透平內徑嚮力的影響104
5.1.5蝸殼進口截麵對液力透平內壓力脈動的影響106
5.2蝸殼周嚮截麵對流動機理的影響127
5.2.1蝸殼周嚮截麵對液力透平外特性的影響127
5.2.2蝸殼周嚮截麵對液力透平內特性的影響130
5.2.3蝸殼周嚮截麵對液力透平水力損失的影響131
5.3本章小結132
第6章導葉對液力透平流動機理的影響134
6.1導葉對液力透平外特性的影響134
6.2導葉對液力透平內流場的影響136
6.2.1速度場分布136
6.2.2壓力場分布142
6.3導葉對液力透平內徑嚮力的影響142
6.4導葉對液力透平內壓力脈動的影響144
6.4.1參數設置145
6.4.2蝸殼內壓力脈動分析146
6.4.3葉輪內壓力脈動分析156
6.4.4導葉內壓力脈動分析158
6.4.5尾水管內壓力脈動分析160
6.5本章小結165
第7章離心泵用作液力透平的選型方法168
7.1含有放大係數的離心泵用作液力透平的換算關係168
7.2放大係數對換算係數的影響172
7.3試驗研究172
7.3.1液力透平試驗方案的選型172
7.3.2離心泵用作液力透平換算關係的試驗驗證172
7.4本章小結175
第8章液力透平嚮心葉輪主要尺寸的確定方法176
8.1嚮心葉輪進口安放角的計算方法176
8.2嚮心葉輪齣口安放角的計算方法179
8.3嚮心葉輪進口直徑的計算方法181
8.4嚮心葉輪齣口直徑的計算方法183
8.5嚮心葉輪進口寬度的計算方法185
8.6算例186
8.7本章小結186
第9章基於代理模型和智能優化算法優化係統的建立187
9.1幾何參數化187
9.1.1B樣條麯綫的數學錶達188
9.1.2B樣條麯綫的局部性質188
9.1.3B樣條插值麯綫控製頂點的反算189
9.1.4B樣條麯綫上點的計算190
9.2代理模型190
9.2.1試驗設計方法191
9.2.2近似方法193
9.3智能優化算法195
9.3.1遺傳算法概述195
9.3.2遺傳算法基本原理195
9.4優化係統的構建198
9.5本章小結201
第10章離心泵作液力透平的葉輪優化設計202
10.1離心泵作液力透平葉輪軸麵投影圖優化設計203
10.1.1葉輪軸麵投影圖控製變量的確定及參數化控製203
10.1.2葉輪軸麵投影圖優化模型的建立204
10.1.3優化流程206
10.1.4優化結果及分析206
10.2離心泵作液力透平葉片型綫的優化設計210
10.2.1液力透平的計算模型211
10.2.2葉片型綫的參數化錶達213
10.2.3葉片型綫優化模型的建立213
10.2.4優化流程215
10.2.5優化結果及分析218
10.3葉片數對液力透平性能的影響231
10.3.1外特性分析231
10.3.2內流場分析233
10.4分流葉片偏置對液力透平性能的影響241
10.4.1計算模型242
10.4.2數值計算條件的確定242
10.4.3正交試驗方案的確定243
10.4.4數值計算結果及其分析244
10.5本章小結248
第11章CFD方法在液力透平內流場中的應用250
11.1概述250
11.1.1CFD的技術簡介250
11.1.2常用的CFD商用軟件2
這套書給我的整體感覺就是“實操性強”,尤其是“液力透平設計與優化”這一部分,它不僅僅停留在理論層麵,而是提供瞭大量可供參考的設計指南和計算方法。我尤其關注的是書中關於葉輪和導葉設計的章節,作者提供瞭詳細的幾何參數確定方法,包括如何根據流體性質、功率需求以及效率目標來選擇閤適的葉片型綫和角度。書中還給齣瞭很多實用的圖錶和數據,可以直接用於工程計算,這大大節省瞭我查閱大量文獻的時間。另外,關於性能預測的部分也讓我印象深刻。作者詳細介紹瞭如何利用經驗公式、半經驗公式以及數值模擬等方法來預測液力透平的效率、功率和扭矩等關鍵性能指標。這些方法不僅適用於新設計的液力透平,也能夠用於現有設備的性能評估和改進。我一直在尋找能夠幫助我解決實際設計問題的工具和方法,而這本書無疑提供瞭寶貴的資源。它就像一本“工具箱”,裏麵裝滿瞭各種實用的設計工具和技術,能夠幫助工程師更高效、更準確地完成設計任務。對於那些希望將理論知識轉化為實際工程應用的讀者來說,這本書絕對是不可或缺的參考資料。
評分這套書給我的感覺就是“厚重”和“全麵”,尤其是在“液力透平現代設計方法”這一冊,它讓我看到瞭液力透平技術最前沿的發展方嚮。作者並沒有局限於傳統的機械設計思維,而是將流體力學、材料科學、控製理論以及先進的製造技術等多個學科的最新成果融匯貫通,構建瞭一套全新的液力透平設計框架。我被書中關於多學科耦閤設計、智能設計以及數字化設計的內容所深深吸引。作者詳細介紹瞭如何利用現代化的設計工具,如CAD/CAE/CAM一體化平颱,以及如何將人工智能和機器學習引入到設計過程中,實現液力透平的自動化設計和性能預測。這讓我看到瞭未來液力透平技術的發展潛力,也為我個人的職業發展指明瞭方嚮。書中的案例分析也極具啓發性,作者選取瞭多個不同應用場景下的液力透平設計案例,從航空發動機到水力發電機,再到工業驅動係統,詳細剖析瞭設計過程中遇到的挑戰以及所采用的創新解決方案。這讓我明白,真正的“現代設計”不僅僅是技術的堆砌,更是對工程問題的深刻洞察和創新性思維的體現。讀完這一冊,我感覺自己對液力透平的認知已經上升到瞭一個全新的高度,不再僅僅是理解一個設備,而是理解其背後的科學原理和工程智慧。
評分這套書給我的整體印象是“嚴謹”且“全麵”,尤其是“液力透平理論”這一本,它讓我感受到瞭科學研究的深度和廣度。作者在講解過程中,不僅注重理論公式的推導,還非常強調物理過程的本質。我尤其欣賞作者在闡述一些復雜理論時,會引用大量的經典文獻和研究成果,這體現瞭作者深厚的學術功底和嚴謹的治學態度。書中還探討瞭液力透平在不同介質(如水、油、氣體)中的工作特性以及相關的設計考慮,這讓我對液力透平的應用範圍有瞭更深的認識。我一直覺得,要真正理解一個技術領域,不僅要學習其“是什麼”,更要理解其“為什麼”和“未來會怎樣”。而這本“液力透平理論”恰恰滿足瞭我的這種需求。它讓我看到瞭液力透平背後蘊含的深刻物理原理,以及該領域未來發展的無限可能。我感覺自己像是在與一位經驗豐富的學者進行一場深入的對話,從他的講解中,我不僅學到瞭知識,更學到瞭如何進行科學思考和研究。
評分我個人一直對“離心泵”這個概念比較熟悉,因為我的工作接觸得比較多,所以當看到這套書中有“離心泵”的字樣時,我非常好奇它和液力透平之間有什麼聯係。讀完之後,我纔恍然大悟。書中巧妙地將離心泵的原理和液力透平進行瞭類比和對比,尤其是在講解流體動力學基礎和能量傳遞機製時,很多概念都是相通的。我特彆喜歡作者在解釋液力透平工作原理時,會將離心泵作為參照物進行講解,這樣我就可以更容易地理解液力透平中能量的“輸齣”和“輸入”是如何實現的。書中還探討瞭離心泵和液力透平在設計和應用上的相似性和差異性,比如它們都涉及到葉輪的轉動來改變流體的速度和壓力,但各自的側重點和目標是不同的。這種跨領域的知識融閤,讓我對液力透平的理解更加深入,也拓展瞭我對泵類設備的整體認識。這本書讓我意識到,很多看似不同的機械設備,背後可能隱藏著相似的物理原理,而將這些原理進行融會貫通,能夠極大地提升我們的工程設計能力。對於那些同時關注泵類和透平類設備的讀者來說,這本書提供瞭一個獨特的視角。
評分這套書的內容實在是太豐富瞭,我花瞭好幾天的時間纔勉強翻完一遍,感覺就像是進入瞭一個全新的知識領域,之前對液力透平的認識可以說是停留在“聽說過”的階段,但現在,我可以說我已經建立瞭一個比較紮實的基礎。尤其是在“液力透平基礎知識教程書籍”這一本中,作者循序漸進的講解方式讓我印象深刻。從最基本的能量轉換原理,到各種構件的詳細介紹,比如葉輪、導葉、殼體等等,都配有清晰的圖示和嚴謹的公式推導。我尤其喜歡作者在解釋一些核心概念時,會引入一些實際的工程案例,這讓抽象的理論瞬間變得生動起來。舉個例子,當講解葉輪的攻角和效率關係時,作者不僅給齣瞭數學模型,還對比瞭不同攻角下葉輪在實際運行中的錶現,甚至還提到瞭葉輪製造工藝對最終性能的影響。這種理論與實踐相結閤的講解方式,極大地增強瞭我的理解深度。而且,書中對不同類型液力透平的分類和特點也做瞭詳盡的闡述,讓我對行星式、定軸式等多種結構有瞭清晰的認知,也明白瞭它們各自適用的工況和優勢劣勢。閱讀過程中,我時不時會停下來,在腦海中構建這些機械設備的運作模型,感覺自己仿佛置身於一個大型的設備車間,親手觸摸那些巨大的機械部件。對於初學者來說,這套書無疑是一本不可多得的入門寶典,它不僅教授瞭知識,更重要的是點燃瞭我對這個領域的好奇心和探索欲。
評分我之前一直覺得液力透平這個領域離我比較遙遠,直到我開始閱讀這套書,尤其是“包郵”這個標題,讓我覺得它更加親民和易於獲取。這本書的開篇就從液力透平最基本的工作原理講起,用非常通俗易懂的語言解釋瞭能量傳遞的過程,讓我這樣一個對機械工程不太熟悉的人也能很快理解。書中並沒有一開始就拋齣大量的專業術語和復雜的公式,而是通過大量的圖解和類比,將復雜的概念形象化。比如,作者在解釋渦輪葉片如何捕獲流體的能量時,會用風車或者水輪機做類比,這種直觀的比喻讓我一下子就明白瞭其中的道理。而且,書中還穿插瞭許多關於液力透平在日常生活中的應用案例,比如汽車變速箱、工業傳動等,這讓我感到液力透平並非遙不可及,而是與我們的生活息息相關的。對於希望快速入門液力透平領域的讀者來說,這本書絕對是首選。它像一位循循善誘的老師,耐心引導你一步步走進這個奇妙的世界,讓你在輕鬆愉快的閱讀過程中,掌握關鍵的知識點。我個人非常喜歡這種“潤物細無聲”的教學方式,它不會讓你感到壓力,反而會激發你持續學習的興趣。
評分“包郵”這個關鍵詞讓我覺得這套書非常實在,而且內容也非常紮實。我特彆喜歡“液力透平現代設計方法”一冊中關於性能測試和驗證的內容。作者詳細介紹瞭液力透平在實際運行中的各種測試方法,包括效率測試、耐久性測試、可靠性測試等,以及如何根據測試結果來評估和改進設計。這讓我意識到,一個優秀的設計不僅僅是在圖紙上看起來完美,更重要的是它能夠在實際應用中經受考驗,並達到預期的性能指標。書中還分享瞭一些實際工程案例,詳細剖析瞭在性能測試中遇到的問題以及所采取的解決方案。這些案例分析極具參考價值,讓我能夠從中學習到寶貴的經驗和教訓。對於從事液力透平製造和應用的工程師來說,這本書提供的性能測試和驗證方麵的知識,絕對是不可或缺的。它能夠幫助我們更好地理解設備的工作狀態,及時發現和解決潛在的問題,從而保證設備的穩定運行和長期壽命。我感覺自己像是獲得瞭一本“操作手冊”,裏麵包含瞭如何讓液力透平發揮最佳性能的秘訣。
評分坦白說,我是在一個偶然的機會下接觸到這套書的,當時我正在為一個項目尋找相關的技術資料,無意中看到瞭“液力透平設計與優化”這個標題,立刻被吸引瞭。這本書的內容絕對是硬核級彆的,它深入探討瞭液力透平從概念設計到詳細設計的全過程,特彆是“優化”二字,貫穿瞭整本書的精髓。作者沒有停留在理論的闡述,而是花瞭大量的篇幅講解如何通過各種手段來提升液力透平的效率、可靠性和經濟性。我尤其被書中關於數值模擬和CFD(計算流體動力學)應用的章節所震撼。作者詳細介紹瞭如何利用CFD軟件對液力透平內部的流場進行分析,識彆齣潛在的流動損失區域,並提齣針對性的改進方案。這不僅僅是理論上的指導,而是實實在在的工程應用,能夠直接指導工程師進行設計決策。書中還穿插瞭大量的優化算法和設計流程,例如參數化設計、響應麵法、遺傳算法等在液力透平優化設計中的應用,這對於我這樣從事研發工作的工程師來說,簡直是如獲至寶。我一直在尋找能夠將理論知識轉化為實際工程問題的解決方案,而這本書恰恰提供瞭這一點。它不僅僅是教你“怎麼做”,更是教你“為什麼這樣做”以及“如何做得更好”。我甚至開始嘗試著將書中的一些優化思想應用到我目前負責的一個項目中,雖然還在初步探索階段,但已經感受到瞭一些積極的成效。
評分閱讀這套書的過程,讓我深刻體會到瞭“基礎知識”的重要性。在“液力透平基礎知識教程書籍”中,作者從最基本的物理概念講起,循序漸進,深入淺齣。我尤其欣賞作者在解釋一些核心概念時,會用非常形象的比喻來幫助讀者理解,比如用“水輪機”來類比液力透平的能量輸齣,用“風扇”來類比葉輪的鏇轉。這些通俗易懂的類比,讓我這個非專業人士也能夠輕鬆地抓住問題的核心。書中還詳細介紹瞭液力透平的各種分類,如徑流式、軸流式、混流式等,並解釋瞭它們各自的特點和適用範圍。我之前對這些分類並沒有清晰的概念,閱讀完之後,我能夠清晰地分辨齣不同類型的液力透平,並理解它們在不同工況下的優劣勢。對於任何想要係統學習液力透平知識的讀者來說,這本書都是一個極佳的起點。它能夠幫助你打下堅實的基礎,為後續更深入的學習和研究鋪平道路。我感覺自己之前對液力透平的理解就像是一堆零散的碎片,而這本書則像膠水一樣,將這些碎片整閤起來,形成瞭一幅完整的畫麵。
評分這套書的“現代設計方法”給我帶來瞭很多啓發,尤其是關於如何利用先進的計算技術來提升設計效率和精度。我一直對數值模擬在工程設計中的應用很感興趣,而這本書恰恰提供瞭一個非常好的平颱。書中詳細介紹瞭如何使用CFD(計算流體動力學)軟件來模擬液力透平內部的流場,分析能量損失的原因,並據此進行優化。作者不僅僅是簡單地介紹軟件的操作,而是深入地講解瞭CFD模擬的理論基礎、網格劃分技巧、邊界條件設置以及結果後處理方法。這讓我明白,要真正地發揮CFD的作用,不僅僅是會操作軟件,更重要的是理解背後的物理模型和工程背景。此外,書中還提到瞭多學科耦閤設計,即將流體動力學、結構力學、熱力學等多個領域的仿真結果進行整閤,從而實現更全麵的設計優化。這讓我看到瞭液力透平設計未來的發展方嚮,也為我提升自己的專業技能指明瞭方嚮。我計劃在接下來的工作中,嘗試將CFD技術應用到我正在負責的項目中,相信這套書提供的知識將會有很大的幫助。
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