具体描述
航空发动机设计手册（卷一）：基础原理与气动布局 本书籍是为航空航天工程领域、特别是航空发动机设计与研发人员量身打造的深度技术参考手册。全书秉承严谨、系统、前沿的原则，旨在为读者构建坚实的基础理论框架，并深入探讨现代航空发动机的空气动力学设计、热力学循环优化及结构布局策略。 第一章 航空发动机基础热力学循环分析 本章系统回顾并深入剖析了当前主流航空发动机——涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机及涡轮轴发动机所遵循的基础热力学循环。重点阐述了布雷顿循环（Brayton Cycle）在不同工作阶段的能量转换效率分析，包括理想循环、实际循环的修正与优化。 1.1 循环参数的定义与计算： 详细界定了总温比、总压比、涵道比等关键参数的物理意义及其对发动机性能的影响。引入了先进的参数化分析方法，用以评估不同设计目标下的循环效率边界。 1.2 实际循环的偏离与损失分析： 深入探讨了喘振裕度、燃烧室非等熵流动、高压比压气机与高涵道比风扇的增益与损失机制。本节还首次引入了基于先进CFD模型对循环损失的量化评估方法。 1.3 先进热力学循环构想： 介绍了变循环发动机（Variable Cycle Engine, VCE）的基本概念，如组合循环、跨速域优化技术。针对跨音速和超音速飞行需求，探讨了冲压发动机与组合循环发动机的整合设计挑战。 第二章 传热学、燃烧学与材料热物理 本章聚焦于发动机内部高温高压环境下的传热机制、高效清洁燃烧过程的物理化学基础，以及先进耐热材料的选择与应用。 2.1 燃烧室传热机理与温度控制： 详细分析了对流换热、辐射换热在燃烧室壁面冷却中的作用。重点讲解了气膜冷却、冲击冷却等先进冷却技术的详细计算模型与优化设计，确保燃烧室结构在极端热载荷下的可靠性。 2.2 贫油预混预蒸发（LPP）燃烧机理： 深入阐述了低排放燃烧技术的核心——如何实现燃料与空气的充分均匀混合，抑制$ ext{NO}_x$的生成。提供了化学动力学模型与反应速率常数的工程应用参考。 2.3 高温部件的热物理特性： 讨论了镍基高温合金、陶瓷基复合材料（CMC）在涡轮叶片、导向叶片中的应用。包括蠕变、疲劳、氧化/腐蚀的耦合作用分析，以及寿命预测的概率模型。 第三章 进气道与流道的气动设计原理 本卷的核心内容之一，详细阐述了如何根据发动机的运行马赫数范围，设计出高效、稳定且无阻塞的进气系统和内部流道。 3.1 跨/超音速进气道设计理论： 针对高马赫数飞行器，本章详述了斜激波、正激波的产生与控制。重点介绍了二维斜激波设计方法、激波/边界层干扰的预测与抑制技术。 3.2 亚音速进气道的优化布局： 讨论了机腹进气道、翼根进气道的气动布局对压气机前流场畸变的影响。引入了“畸变指数”（Distortion Index）的计算方法，并提供了优化方案以最小化畸变对叶片载荷的影响。 3.3 内部流道的损失分析与控制： 涵盖了导流叶片、扩压段、静子、转子的排布对总压恢复系数的影响。利用一维和二维流动方程，构建了详细的压损模型，指导用户进行流道形状的迭代优化。 第四章 压气机与风扇的气动设计基础 本章专注于航空发动机的心脏——压气机和风扇的气动设计理论，确保发动机在高效率区和宽泛的工况范围内稳定运行。 4.1 轴流风扇的级载荷与级效率： 讲解了高涵道比风扇的叶栅设计，包括叶尖马赫数控制、颤振边界的预测。重点介绍了变弯度叶片和三维载荷分布设计对宽域性能的提升作用。 4.2 压气机叶栅理论与级匹配： 详细阐述了跨音速压气机叶片的级间匹配原理，包括叶片声速、马赫数分布的控制。引入了先进的叶栅气动设计参数（如$ ext{m}$值、$ ext{C}$值）的工程化应用。 4.3 喘振边界的识别与稳定控制： 喘振是压气机设计中的核心安全问题。本章系统介绍了喘振线（Surge Line）的实验确定方法和基于非线性模型（如低维模型）的预测。探讨了可调导向静子（IGV）和放气阀（Bleed Valve）在扩展喘振裕度中的作用。 第五章 涡轮和喷管的气动设计 本章涵盖了将高温高能燃气转化为机械功以及最终推力的部件设计。 5.1 涡轮叶片的级性能与叶片拉伸： 讨论了高压涡轮（HPT）和低压涡轮（LPT）的级效率优化。重点分析了叶片拉伸（Blade Leaning）和三维流动偏转对叶片根部载荷和叶尖堵塞的影响。 5.2 气流分离与涡轮效率： 分析了由于高负荷和湍流引起的叶片表面气流分离现象，并给出了基于边界层理论的预测与修正方法。 5.3 喷管收敛/扩张设计： 针对变推力需求，介绍了固定几何喷管和可调几何喷管（如文丘里喷管、二维变截面喷管）的设计原理。重点探讨了尾喷口对于抑制超声速喷流噪声的结构设计考量。 本书籍内容严谨，数据详实，包含大量工程实例和计算流程，是从事喷气发动机设计、性能分析及教学研究人员不可或缺的工具书。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 onlinetoolsland.com All Rights Reserved. 本本书屋 版权所有