航空發動機設計手冊17 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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isbn號碼:9787801348418

叢書系列:航空發動機設計手冊

圖書標籤:

• 11
• 航空發動機
• 發動機設計
• 航空工程
• 機械工程
• 航空推進
• 渦輪機械
• 流體動力學
• 熱力學
• 材料力學
• 控製工程

航空發動機設計手冊（捲一）：基礎原理與氣動布局 本書籍是為航空航天工程領域、特彆是航空發動機設計與研發人員量身打造的深度技術參考手冊。全書秉承嚴謹、係統、前沿的原則，旨在為讀者構建堅實的基礎理論框架，並深入探討現代航空發動機的空氣動力學設計、熱力學循環優化及結構布局策略。 第一章 航空發動機基礎熱力學循環分析 本章係統迴顧並深入剖析瞭當前主流航空發動機——渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺鏇槳發動機及渦輪軸發動機所遵循的基礎熱力學循環。重點闡述瞭布雷頓循環（Brayton Cycle）在不同工作階段的能量轉換效率分析，包括理想循環、實際循環的修正與優化。 1.1 循環參數的定義與計算： 詳細界定瞭總溫比、總壓比、涵道比等關鍵參數的物理意義及其對發動機性能的影響。引入瞭先進的參數化分析方法，用以評估不同設計目標下的循環效率邊界。 1.2 實際循環的偏離與損失分析： 深入探討瞭喘振裕度、燃燒室非等熵流動、高壓比壓氣機與高涵道比風扇的增益與損失機製。本節還首次引入瞭基於先進CFD模型對循環損失的量化評估方法。 1.3 先進熱力學循環構想： 介紹瞭變循環發動機（Variable Cycle Engine, VCE）的基本概念，如組閤循環、跨速域優化技術。針對跨音速和超音速飛行需求，探討瞭衝壓發動機與組閤循環發動機的整閤設計挑戰。 第二章 傳熱學、燃燒學與材料熱物理 本章聚焦於發動機內部高溫高壓環境下的傳熱機製、高效清潔燃燒過程的物理化學基礎，以及先進耐熱材料的選擇與應用。 2.1 燃燒室傳熱機理與溫度控製： 詳細分析瞭對流換熱、輻射換熱在燃燒室壁麵冷卻中的作用。重點講解瞭氣膜冷卻、衝擊冷卻等先進冷卻技術的詳細計算模型與優化設計，確保燃燒室結構在極端熱載荷下的可靠性。 2.2 貧油預混預蒸發（LPP）燃燒機理： 深入闡述瞭低排放燃燒技術的核心——如何實現燃料與空氣的充分均勻混閤，抑製$ ext{NO}_x$的生成。提供瞭化學動力學模型與反應速率常數的工程應用參考。 2.3 高溫部件的熱物理特性： 討論瞭鎳基高溫閤金、陶瓷基復閤材料（CMC）在渦輪葉片、導嚮葉片中的應用。包括蠕變、疲勞、氧化/腐蝕的耦閤作用分析，以及壽命預測的概率模型。 第三章 進氣道與流道的氣動設計原理 本捲的核心內容之一，詳細闡述瞭如何根據發動機的運行馬赫數範圍，設計齣高效、穩定且無阻塞的進氣係統和內部流道。 3.1 跨/超音速進氣道設計理論： 針對高馬赫數飛行器，本章詳述瞭斜激波、正激波的産生與控製。重點介紹瞭二維斜激波設計方法、激波/邊界層乾擾的預測與抑製技術。 3.2 亞音速進氣道的優化布局： 討論瞭機腹進氣道、翼根進氣道的氣動布局對壓氣機前流場畸變的影響。引入瞭“畸變指數”（Distortion Index）的計算方法，並提供瞭優化方案以最小化畸變對葉片載荷的影響。 3.3 內部流道的損失分析與控製： 涵蓋瞭導流葉片、擴壓段、靜子、轉子的排布對總壓恢復係數的影響。利用一維和二維流動方程，構建瞭詳細的壓損模型，指導用戶進行流道形狀的迭代優化。 第四章 壓氣機與風扇的氣動設計基礎 本章專注於航空發動機的心髒——壓氣機和風扇的氣動設計理論，確保發動機在高效率區和寬泛的工況範圍內穩定運行。 4.1 軸流風扇的級載荷與級效率： 講解瞭高涵道比風扇的葉柵設計，包括葉尖馬赫數控製、顫振邊界的預測。重點介紹瞭變彎度葉片和三維載荷分布設計對寬域性能的提升作用。 4.2 壓氣機葉柵理論與級匹配： 詳細闡述瞭跨音速壓氣機葉片的級間匹配原理，包括葉片聲速、馬赫數分布的控製。引入瞭先進的葉柵氣動設計參數（如$ ext{m}$值、$ ext{C}$值）的工程化應用。 4.3 喘振邊界的識彆與穩定控製： 喘振是壓氣機設計中的核心安全問題。本章係統介紹瞭喘振綫（Surge Line）的實驗確定方法和基於非綫性模型（如低維模型）的預測。探討瞭可調導嚮靜子（IGV）和放氣閥（Bleed Valve）在擴展喘振裕度中的作用。 第五章 渦輪和噴管的氣動設計 本章涵蓋瞭將高溫高能燃氣轉化為機械功以及最終推力的部件設計。 5.1 渦輪葉片的級性能與葉片拉伸： 討論瞭高壓渦輪（HPT）和低壓渦輪（LPT）的級效率優化。重點分析瞭葉片拉伸（Blade Leaning）和三維流動偏轉對葉片根部載荷和葉尖堵塞的影響。 5.2 氣流分離與渦輪效率： 分析瞭由於高負荷和湍流引起的葉片錶麵氣流分離現象，並給齣瞭基於邊界層理論的預測與修正方法。 5.3 噴管收斂/擴張設計： 針對變推力需求，介紹瞭固定幾何噴管和可調幾何噴管（如文丘裏噴管、二維變截麵噴管）的設計原理。重點探討瞭尾噴口對於抑製超聲速噴流噪聲的結構設計考量。 本書籍內容嚴謹，數據詳實，包含大量工程實例和計算流程，是從事噴氣發動機設計、性能分析及教學研究人員不可或缺的工具書。

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