《船用燃气轮机轴流式叶轮机械气动热力学 原理、设计与试验研究》求取 ⇩

目录1

绪论1

1．叶轮机械与船用燃气轮机的发展1

2．叶轮机械内部流动实况的物理描述3

3．求解叶轮机械内部流动问题的简化模型4

4．我国叶轮机械研究工作的现状和发展8

5．本书各章的主要内容及其叙述方法10

第一章　叶轮机械气动热力学的基本方程14

§1.1 引言14

1.2.1　微小封闭体系的连续方程15

§1.2　质量守恒定律15

1.2.2　适用于控制体概念的连续方程17

§1.3　动力学定律18

1.3.1　运动方程18

1.3.2 动量定律及动量矩定律27

§1.4　热力学第一定律30

§1.5　热力学第二定律34

§1.6　相对流动的基本方程38

1.6.1　连续方程38

1.6.2　运动方程39

1.6.3　能量方程42

§1.7　有旋流动问题43

§1.8　本章小结45

参考文献46

第二章　压气机和涡轮基元级的工作原理47

§2.1 引言47

§2.2　基元级中气体流动的基本方程48

§2.3　基元级的工作过程50

2.3.1 压力、速度和温度的变化50

2.3.2　速度三角形52

2.3.3　焓熵图53

§2.4　叶栅和基元级的损失和效率57

2.4.1 叶栅的升力系数和阻力系数57

2.4.2　叶栅的损失系数60

2.4.3 叶栅的效率67

2.4.4　基元级的效率69

2.4.5　基元级工作过程的计算72

§2.5　基元级的无量纲特性参数75

2.5.1 反力度ρT和ρK75

2.5.2　负荷系数ΨT和ψ79

2.5.3 速度比u/Cad和u/C180

2.5.4　流量系数Φ81

§2 6　基元级无量纲特性参数的相互关系81

2.6.1　速度三角形与无量纲特性参数的关系81

2.6.2 压气机和涡轮基元级的效率与无量纲特性参数的关系86

2.6.3　涡轮基元级的最佳轮周效率87

2.6.4 涡轮基元级的等熵滞止效率的最佳设计问题92

2.6.5　基元级效率与叶栅效率的关系93

§2.7　本章小结95

参考文献95

第三章　叶轮机械三维流动理论与长叶片的气动计算96

§3.1 引言96

§3.2　气体在转动叶片内S2相对流面上的流动101

3.2.1　S2流面的运动方程和流面方程101

3.2.2　S2流面的连续方程105

3.2.3　能量方程108

3.2.4　流面的积分条件108

3.3.1　扭转规律简述及流函数方程109

3.2.5　基本方程组在正反问题中的应用109

§3.3　通流矩阵法（流函数方程的求解）109

3.3.2　流函数方程的求解111

§3.4　速度梯度法（流线曲率法）117

3.4.1　用静压梯度表示的运动方程117

3.4.2　径向平衡方程的另一种形式120

3.4.3　非径向计算站的平衡方程121

3.4.4　速度梯度法（流线曲率法）的求解步骤122

§3.5　长扭转叶片气动设计计算的近似方法123

3.5.1 在上下游及叶列间隙中取计算站124

3.5.3　近似考虑径向速度的轴向梯度项的计算125

3.5.2 不计径向速度的轴向梯度项的计算125

§3.6　气体在转动叶片内S1相对流面上的流动126

3.6.1 角坐标和轴向坐标为自变量的流函数方程126

3.6.2 角坐标和径向坐标为自变量的流函数方程131

3.6.3　角坐标和流线在子午面上投影的长度为自变量的流函数方程132

§3.7　本章小结133

参考文献133

第四章　二维叶栅的绕流理论135

§4.1 引言135

§4.2　二维叶栅绕流的正反问题及其解法分类136

4.3.1　任意回转面叶栅绕流的方程组137

§4.3　二维叶栅绕流理论的基本方程137

4.3.2　平面叶栅绕流的方程组138

§4.4　流动的复势和几种简单的位势流动139

4.4.1　流动的复势139

4.4.2　几种简单的位势流动140

§4.5　叶栅绕流计算的保角变换法143

4.5.1 保角变换在流体力学中的物理意义143

4.5.2 回转形流面映象为平面的保角变换144

4.5.3 平板叶栅的不可压流体的绕流145

4.5.4 等价平板叶栅152

4.5.5 由茹可夫斯基翼型组成的理论叶栅153

4.5.6 任意叶栅的保角变换154

4.5.7 应用电比拟法求解叶栅的绕流问题154

§4.6 奇点法160

4.6.1 奇点法的一个解法161

4.6.2 求解任意叶栅绕流问题的奇点法的几种方案166

§4.7　流道法167

4.7.1 平面叶栅的中心流线法167

4.7.2 任意回转面叶栅的中心流线法170

4.7.3 中心流线法的改进171

4.7.4　平面叶栅中心流线法的解析解172

4.7.5 任意回转面叶栅中心流线法的解析解174

4.7.6 计算涡轮平面叶栅的近似流道法176

§4.8　平面叶栅设计的速度图方法179

4.9.1　通流矩阵法182

§4.9　任意回转面叶栅流动的数值解法182

4.9.2 任意非正交曲线坐标的任意回转面叶栅的计算184

4.9.3 速度梯度法（流线曲率法）186

4.9.4 斜交坐标系的通用解法189

§4.10　本章小结192

参考文献192

第五章　附面层理论在叶轮机械气动设计中的应用200

§5.1 引言200

§5.2　附面层的一般概念200

5.2.1　附面层的流态200

5.2.2　附面层流态的过渡204

5.2.3　附面层的脱离205

5.2.4　热附面层206

§5.3　附面层方程的偏微分形式208

5.3.1 层流附面层的方程组208

5.3.2　轴对称体的层流附面层方程组209

5.3.3 附面层方程组的边界条件209

5.3.4　紊流附面层的方程组210

§5.4　附面层方程的积分关系式210

5.4.1 附面层的动量和能量积分关系式210

5.4.2 任意回转面叶栅的附面层动量积分关系式212

§5.5　不可压缩流体动力附面层的计算214

5.5.1 动力附面层的通用计算方法214

5.5.2　层流附面层的计算216

5.5.3 过渡区附面层的计算217

5.5.4 紊流附面层的计算219

5.5.5　计算实例226

§5.6 可压缩流体动力附面层的计算230

5.6.1 附面层动量积分关系式的压缩性变换230

5.6.2 无换热时可压缩流体动力附面层的计算232

5.6.3　任意回转面叶栅附面层的计算233

§5.7　二维叶栅的流量系数与损失系数234

5.7.1 叶栅的流量系数234

5.7.2 叶栅的损失系数234

5.7.3　压气机叶栅损失系数与扩压因子的关系238

5.7.4 涡轮叶栅损失系数与通道收敛梯度的关系239

5.8.1 问题的提出242

§5.8　关于涡轮叶栅壁面的最优速度分布问题242

5.8.2 叶型壁面的速度分布对附面层发展的影响243

5.8.3 通道形状等几何参数对叶栅壁面速度分布的影响247

5.8.4 涡轮叶栅的理论最优叶栅的损失系数248

§5.9　叶轮机械中的环面附面层249

5.9.1 计算环面附面层运动方程轴向分量的简单数学模型249

5.9.2　环面附面层计算方法的改进251

§5.10　本章小结251

参考文献251

§6.1 引言253

第六章　叶轮机械的试验研究方法253

§6.2　量纲分析和模化条件254

6.2.1　量纲分析254

6.2.2　模化条件259

§6.3　叶轮机械的主要部件试验262

6.3.1　环形叶栅风洞试验262

6.3.2　压气机试验263

6.3.3　涡轮试验271

6.3.4　整机试验272

§6.4　气流参数的测量273

6.4.1 气流压力、速度和方向的测量273

6.4.2　气流温度的测量290

§6.5　本章小结293

参考文献294

第七章　叶轮机械平面叶栅的试验研究297

§7.1　引言297

§7.2　平面叶栅风洞设备的设计和调整298

7.2.1　模化计算300

7.2.2　气动设计和调整300

7.2.3　总体布置和机械设计302

7.2.4　整流部件的设计选择303

7.2.5　筒体流场调整经验305

§7.3　平面叶栅风洞的试验技术307

7.3.2　超、跨音速叶栅风洞试验技术308

7.3.1　高亚音速叶栅风洞试验技术308

7.3.3　多孔壁附面层抽吸技术309

7.3.4　叶栅试验中的遥控遥测310

7.3.5　气流方向的自动跟踪310

7.3.6　测量数据的自动记录和计算311

§7.4　平面叶栅测量数据的整理312

7.4.1　考虑压缩性时的计算公式312

7.4.2　简化测量和整理的几个途径320

7.4.3　试验结果的修正324

§7.5　本章小结325

参考文献326