航空發動機係列：航空燃氣輪機渦輪氣體動力·流動機理及氣動設計 [Turbine Aerodynamics for Aero-engine: Flow Analysis and Aerodynamice 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　《航空發動機係列：航空燃氣輪機渦輪氣體動力·流動機理及氣動設計》共10章，第1章為基本概念；第2章為高壓渦輪內部復雜流動機理；第3章為渦輪級間過渡段內部復雜流動機理；第4章低壓渦輪內部復雜流動機理；第5章為渦輪後承力機匣通道內部復雜流動機理；第6章為渦輪氣動設計及優化技術；第7章為渦輪內部流動控製技術；第8章為嚮心渦輪內部復雜流動機理；第9章為渦輪內部流動先進研究手段；第10章為渦輪多學科耦閤機理。

目錄

1 基本概念
1.1 燃氣輪機渦輪
1.2 用於描述渦輪幾何的參數
1.3 用於描述渦輪氣動熱力過程的基本方程
1.4 軸流常規渦輪級速度三角形
1.5 葉片錶麵邊界層
1.6 尾跡
1.7 端區二次流流動
1.8 葉尖泄漏流動
1.9 位勢作用
1.10 激波和膨脹波
1.11 摻混
1.12 葉型負荷
1.13 損失及效率定義
參考文獻

2 高壓渦輪內部復雜流動機理
2.1 高壓渦輪
2.2 高壓渦輪氣動幾何特徵
2.3 高壓渦輪氣動性能數值評估體係
2.4 高負荷高壓渦輪內復雜波係
2.5 高壓渦輪二次流及控製技術
2.6 高壓渦輪泄漏流動及控製技術
2.7 冷氣與主流相互作用對氣動性能影響
參考文獻

3 低壓渦輪內部復雜流動機理
3.1 低壓渦輪幾何氣動熱力學特徵及發展趨勢
3.2 低壓渦輪葉片邊界層時空演化機製
3.3 葉冠內復雜流動及其與主流的相互作用
3.4 葛負荷低壓渦輪端區二次流流動
3.5 低壓渦輪低雷諾數效應
參考文獻

4 高低壓渦輪間過渡段及後機匣內部復雜流動機理
4.1 高低壓渦輪間過渡段幾何氣動特徵及發展趨勢
4.2 幾何參數對流動及性能的影響
4.3 氣動參數對流動及性能的影響
4.4 過渡段的優化設計和流動控製
4.5 後承力機匣通道幾何氣動特徵及發展趨勢
4.6 幾何參數對後承力機匣流動及性能影響
4.7 氣動參數對後承力機匣流動及性能的影響
4.8 大轉角後承力機匣通道的設計方法
參考文獻

5 渦輪氣動設計方法
5.1 渦輪氣動設計流程
5.2 渦輪氣動損失模型
5.3 低維設計空間上的渦輪幾何和氣動參數的選取
5.4 葉片造型方法
5.5 葉片三維積疊對渦輪流動及性能的影響
5.6 渦輪精細化流動組織與設計技術
參考文獻

6 渦輪內部流動控製技術
6.1 流動控製技術簡介
6.2 邊界層流動控製技術
6.3 端區二次流流動控製技術
6.4 葉尖泄漏流動控製技術
6.5 渦輪狀態調節控製技術
參考文獻

7 徑流渦輪內部復雜流動機理及設計
7.1 概述
7.2 徑流渦輪的工作過程
7.3 徑流渦輪反力度及和軸流渦輪反力度差彆
7.4 最小葉片數目確定原則
7.5 轉子初步設計
7.6 蝸殼初步設計
7.7 導流葉片
7.8 損失模型
7.9 徑流渦輪設計過程
7.10 葉片設計
7.11 葉輪氣動性能計算
參考文獻

8 渦輪多學科耦閤問題
8.1 氣熱耦閤問題
8.2 氣固耦閤問題
8.3 氣聲耦閤問題
8.4 多學科設計優化技術
參考文獻
索引

精彩書摘

　　《航空發動機係列：航空燃氣輪機渦輪氣體動力·流動機理及氣動設計》：
　　分離剪切層的轉捩是層流分離泡最重要的行為之一，其過程直接關係著分離泡的類型和其對整個流場影響。圍繞定常條件下分離剪切層的轉捩問題，研究者們開展瞭係統且深入的研究，並討論瞭雷諾數、湍流度、壓強分布等因素的影響規律。
　　由於分離剪切層具有自由剪切層的特徵，但其離壁麵又比較近，難免會受到壁麵的影響，因而分離剪切層的轉捩過程可能錶現齣自南剪切層轉捩和附著邊界層轉捩的某些特徵。研究者在對某平闆邊界層分離剪切層演化的實驗研究中觀察到瞭與自由剪切層失穩類似的行為，如展嚮渦的捲起等，但是同時也觀察到瞭A渦結構，這證明瞭無黏的不穩定機製和黏性的不穩定機製可能同時存在於分離剪切層的轉捩過程中。此外，其他學者在實驗研究中也觀察到瞭轉捩過程中大尺度展嚮鏇渦脫落的主頻率與T—S波的最放大頻率一緻的現象，這應該是T—S黏性不穩定性機製與K—H無黏不穩定性機製之間相互作用的結果。這兩種不穩定性機製各在什麼條件下占據主導地位的問題，成為進一步認識分離剪切層轉捩的關鍵。對迴流速度剖麵的綫型穩定性分析錶明，分離泡上方的分離剪切層內存在著無黏不穩定性，而分離泡內部以黏性不穩定機製為主，這兩種不穩定性之間的強弱關係取決於分離剪切層的厚度和其距壁麵的距離。所以，分離泡的厚度可以用來初步判斷主導轉捩的機製，如果分離泡厚度較小，則壁麵對剪切層的影響很大，T—S黏性不穩定性會占據主導地位，相反，則分離泡的轉捩將受K—H不穩定性主導。
　　雖然實驗測量可以捕捉到剪切層轉捩過程中的主要行為特徵，但是受限於測量手段等因素，實驗手段能提供的流場細節的信息有限。近年來，隨著計算機水平的高速發展，直接數值模擬（directnumericalsimulation，DNS）和大渦模擬（1argeeddysimulation，LES）等高精度的數值模擬手段等到瞭廣泛的應用，在有關分離剪切層轉捩過程中鏇渦結構演化的研究中發揮瞭重要作用，而對鏇渦演化機製的深人理解是進一步認識和掌握分離剪切層轉捩機理的關鍵。對平闆邊界層短分離泡進行的DNS數值模擬結果顯示[44]，流動在分離轉捩區中是高度三維的，轉捩區由一係列交錯分布的渦控製著，這些渦將流體從壁麵嚮外泵齣，並在渦上麵形成剪切層。在分離剪切層的內部同樣可以觀察到A渦結構，它們在再附點附近破碎，進而發展為湍流，如圖3.10所示。該結果同時顯示，整個短分離泡的轉捩過程可以用A渦結構的産生、發展和破碎來錶徵，具體的，層流短分離泡的各個部分的特徵結構可以描述如下：在死水區和分離剪切層內，可以觀察到A型的擬序結構和A渦結構；在再附點附近，流場中的主要結構是發卡渦；而在重建的湍流邊界層內部，除瞭發卡渦之外，還可以觀察到錶現為流嚮條帶結構的準流嚮渦。
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前言/序言

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