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目录1

第一章 轴流式压气机流体力学和热力学的某些概念11

1.0引言13

1.1流体力学14

1.1.1运动方程14

1.1.2不可压缩流动的柏努利方程15

1.1.3笛卡儿座标中的运动方程16

1.1.4圆柱座标中的运动方程17

1.1.5涡度和环量的概念19

1.1.6适用于控制面的动量方程20

1.1.7适用于控制面的动量矩方程21

1.2热力学21

1.2.1第一定律及内能21

1.2.2稳定流动能量方程22

1.2.3热力学第二定律及可逆过程24

1.2.4半理想气体和理想气体28

1.2.5压气机的多变效率31

1.3可压缩流动33

1.4量纲和单位37

1.5无量纲参数群39

第二章 二元叶栅：性能的理分析44

2.0引言44

2.1叶栅性能44

2.1.1叶栅术语和专门名词44

2.1.2流过叶栅的压升48

2.1.3升力和阻力系数49

2.1.4环量50

2.1.5叶栅或扩压器效率51

2.2叶栅性能的理论估算51

2.3位流52

2.4保角变换53

2.5叶栅的保角变换法55

2.5.1流过平板叶栅的流动56

2.5.2流经给定翼型叶栅的流动62

2.5.3流经被导出的翼型叶栅的流动63

2.5.5流经失速叶栅的流动64

2.5.4已知表面速度分布，设计叶栅翼型64

2.6奇点法66

2.7用电解槽来从事位流的实验研究69

第三章 二元叶栅的实验研究73

3.0引言73

3.1霍威尔关系式（低速）75

3.2卡特尔关系式（低速）78

3.3NACA叶栅数据81

3.4马赫数影响的关系88

3.5雷诺数的影响90

3.6流经叶栅的压升极限91

3.7“轴向速度比”或“收缩”效应92

第四章 压气机级的二元或“节线”设计94

4.0引言94

4.1速度三角形和级负荷94

4.2根据升力和阻力系数确定级负荷96

4.3不可压缩、可逆流动流过压气机级的压升97

4.4级的反力度98

4.5理想级的非设计工况性能99

4.650％反力度的级101

4.7流经叶列的流动不可逆性102

4.8流过叶列的不可压缩流动的总压损失与扩压器效率之间的关系103

4.9流过叶列的、可压缩流动中的总压损失和效率105

4.10流经整个压气机级的可压缩、不可逆流动106

4.11二元压气机级的设计108

5.0引言114

第五章 压气机级中的三元流动114

5.1径向平衡116

5.1.1设计问题或间接问题118

5.1.2直接问题118

5.1.3一般的设计规律119

5.1.4旋度120

5.1.5实际采用的涡流类型120

5.1.6“涡流设计”的选择121

5.1.7非设计工况性能123

5.2激盘理论125

5.2.1激盘理论的发展126

5.2.2孤立激盘128

5.2.3叶片干扰理论129

5.2.4设计方法130

5.2.5实验研究133

5.2.6根据激盘理论研究三元非设计工况性能133

第六章 损失、级效率及特性的计算，压气机性能图：二次流136

6.0引言136

6.1叶片表面上的表皮摩擦损失137

6.2环形壁面上的表皮摩擦损失和二次损失137

6.3环形壁面上的附面层的增厚137

6.4“作功”因子138

6.5“非设计”工况性能的计算140

6.5.1级性能计算示例141

6.5.2马赫数的修正142

6.5.4总性能及总效率144

6.5.3相对级效率144

6.6计算非设计工况性能的简捷方法145

6.7雷诺数对压气机性能的影响146

6.8二次流和损失的进一步讨论147

6.9叶片附面层中的环量及升力155

第七章 压气机级的失速性能及多级压气机的喘振158

7.0引言158

7.1.1失速的类型159

7.1压气机级的失速159

7.1.2旋转失速160

7.1.2.1小扰动理论160

7.1.2.2“脱落旋涡”理论165

7.1.2.3旋转失速的实验167

7.1.3小轮彀比压气机级的失速167

7.2压气机的喘振169

7.3叶片的振动178

第八章 压气机的试验和测试仪表181

8.1压气机的试验181

8.3级间气流参数的测量183

8.2级特性的测量183

8.4总压的测量184

8.4.1小型皮托管184

8.4.2三孔皮托管184

8.4.3基尔探针184

8.4.4康纳德管184

8.5静压的测量184

8.5.4球形探针185

8.5.5三孔管185

8.5.2盘形探针185

8.5.3楔形探针185

8.5.1标准静压管185

8.5.6康纳德管187

8.6偏流角的测量187

8.6.1三孔管187

8.6.2爪形偏流计187

8.6.3康纳德偏流计187

8.8总压、静压和偏流角的比较188

8.7各种组合式探针188

8.6.4偏流原理探针188

8.6.5眼镜蛇形探针188

8.9非稳定流的测量190

第九章 超音速压气机191

9.0引言191

9.1流量和波型191

9.2超音速压气机的速度三角形193

9.2.1转子中含有正激波，亚音速静子193

9.2.2转子中含有正激波、静子中含有正激波193

9.2.3超音速转子、静子含有正激波194

9.2.4亚音速转子、静子含有正激波194

9.2.5超音速转子、亚音速静子194

9.2.6其他类型的超音速压气机196

9.3实验结果196

9.4超音速压气机的缺点198

附录 轴流式压气机的初步设计研究199

参考文献205