推进原理与设计 [Jet Propulsion Principle and Design] pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

内容简介

　　《推进原理与设计》共分10章和1个附录。前9章讲解航空燃气轮机发动机的原理与设计，包括航空燃气涡轮发动机综述、气动热力学基础、航空燃气涡轮发动机的基本工作原理、部件工作原理及其特性、发动机共同工作和控制规律、发动机稳态特性和过渡态特性、发动机总体性能方案设计、发动机结构设计以及发动机部件设计等内容。第10章讲解火箭发动机原理，包括火箭发动机概述、主要参数、热力学关系式和喷管理论、液体火箭发动机以及固体火箭友动机等内容。附录讲解叶轮机气动热力学基本方程。
　　《推进原理与设计》可作为航空航天工程专业高年级本科生和航空宇航科学与技术专业研究生的教材使用，亦可供有关专业技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 航空燃气涡轮发动机综述
1．1 航空发动机的分类与工作特点
1．1．1 航空发动机的分类
1．1．2 航空燃气涡轮发动机的工作特点
1．2 民用客机发动机简介
1．3 航空燃气涡轮发动机研制特点与设计概况
1．3．1 航空燃气涡轮发动机的研制特点
1．3．2 航空燃气涡轮发动机的设计概况
参考文献
思考和练习题

第2章 气动热力学基础
2．1 热力学第一定律
2．2 热力学第二定律
2．3 气体动力学基本方程
参考文献
思考和练习题

第3章 航空燃气涡轮发动机的基本工作原理
3．1 航空发动机的主要性能指标
3．1．1 推力
3．1．2 单位推力
3．1．3 推重比和功重比
3．1．4 耗油率
3．1．5 热效率、推进效率和总效率
3．1．6 发动机总效率对飞机燃油利用率的影响
3．2 航空发动机的基本工作原理
3．2．1 理想循
3．2．2 实际循环
参考文献
思考和练习题

第4章 航空燃气涡轮发动机部件工作原理及特性
4．1 压气机工作原理及其特性
4．1．1 压气机的主要类型与性能参数
4．1．2 轴流压气机增压原
4．1．3 压气机平面叶栅流动
4．1．4 压气机级的流动
4．1．5 离心压气机
4．1．6 压气机特性
4．1．7 轴流压气机的发展趋势
4．2 涡轮工作原理及其特性
4．2．1 涡轮的主要性能参数与组成
4．2．2 轴流涡轮的做功原理
4．2．3 涡轮特性
4．2．4 涡轮部件特点和发展趋势
4．3 燃烧室工作原理及其特性
4．3．1 燃烧室的主要类型与基本性能要求
4．3．2 燃烧室的基本工作过程
4．3．3 燃烧室特性
4．4 进气道工作原理
4．4．1 进气道主要性能参数与流场畸变
4．4．2 亚声速进气道
4．4．3 超声速进气道
4．5 尾喷管工作原理
4．5．1 喷管的主要性能参数
4．5．2 喷管的分类
参考文献
思考和练习题

第5章 航空燃气涡轮发动机共同工作和控制规律
5．1 涡喷和涡扇发动机部件的共同工作
5．1．1 单轴涡喷发动机的共同工作
5．1．2 双轴涡喷发动机的共同工作
5．1．3 双轴涡扇发动机的共同工作
5．2 航空发动机的主要工作状态
5．3 发动机的控制规律
5．3．1 单轴涡喷发动机的控制规律
5．3．2 双轴涡喷发动机的控制规律
5．3．3 双轴加力涡扇发动机的典型控制规律
5．3．4 双轴大涵道比涡扇发动机的典型控制规律
5．3．5 涡桨和涡轴发动机的控制规律
参考文献
思考和练习题

第6章 航空燃气涡轮发动机稳态特性和过渡态特性
6．1 航空燃气涡轮发动机的稳态特性
6．1．1 稳态特性获取方法
6．1．2 发动机的基本特性
6．1．3 影响发动机特性的各种因素
6．2 航空燃气涡轮发动机的过渡态特性
6．2．1 加速和减速过程
6．2．2 加力接通和切断过程
6．2．3 地面起动和空中起动
参考文献
思考和练习题

第7章 航空燃气涡轮发动机总体性能方案设计
7．1 总体性能方案设计流程
7．2 发动机主要设计参数的选择
7．2．1 主要设计参数对发动机性能的影响
7．2．2 循环参数的选择
7．2．3 循环参数的优化
7．2．4 发展潜力分析
7．3 发动机设计点气动热力循环参数计算
7．4 飞机／发动机协调和设计点热力循环参数的最终确定
7．4．1 发动机非设计点性能计算
7．4．2 飞机／发动机匹配协调
7．4．3 发动机总体最佳参数选定
7．5 发动机流路设计
7．5．1 设计方法
7．5．2 高压系统通道设计
7．5．3 低压系统通道设计
7．5．4 低压系统和高压系统通道匹配
7．5．5 外涵道流路设计
7．5．6 喷管通道设计
7．6 发动机重量估算
参考文献
思考和练习题

第8章 航空燃气涡轮发动机结构设计
8．1 航空燃气涡轮发动机总体结构方案设计
8．1．1 发动机总体结构布局
8．1．2 发动机转子的支承方案
8．1．3 发动机承力系统
8．1．4 临界转速的估算
8．1．5 发动机设计选材
8．1．6 新工艺的选择
8．1．7 新技术的选用
8．1．8 总体结构方案图
8．2 航空燃气涡轮发动机部件结构设计
8．2．1 压气机的结构
8．2．2 燃烧室的结构
8．2．3 涡轮的结构
参考文献
思考和练习题

第9章 航空燃气涡轮发动机的部件设计
9．1 压气机设计
9．1．1 压气机的设计流程
9．1．2 压气机气动设计
9．2 涡轮设计
9．2．1 发动机总体对涡轮设计的要求
9．2．2 民用涡扇发动机涡轮的发展特点
9．2．3 涡轮气动设计要素
9．2．4 涡轮设计实例
9．3 燃烧室设计
9．3．1 燃烧室设计概貌
9．3．2 民用航空发动机污染排放控制技术
9．3．3 先进燃烧概念
参考文献
思考和练习题

第10章 火箭发动机原理
10．1 火箭发动机概述
10．1．1 化学火箭发动机
10．1．2 核火箭发动机
10．1．3 电火箭发动机
10．1．4 火箭推进的应用
10．2 火箭发动机的主要参数
10．2．1 推力
10．2．2 总冲（量
10．2．3 比冲（量
10．2．4 有效排气速度
10．2．5 质量比
10．2．6 推进剂质量分数
10．2．7 冲重比和推重比、比功率
10．2．8 能量与效率（内效率、推进效率
10．3 火箭发动机热力学关系式和喷管理论
10．3．1 热力学关系式
10．3．2 贵管理论
10．4 液体火箭发动机
10．4．1 推进剂及燃烧
10．4．2 气液系统
10．4．3 基本部件
10．5 固体火箭发动机
10．5．1 概述
10．5．2 固体推进剂及燃烧
10．5．3 装药及内弹道计算
10．5．4 基本组件
参考文献
思考和练习题

附录 叶轮机气动热力学基本方程
A．1 重要的气流参数及气动热力学函数
A．1．1 系统与控制体
A．1．2 拉格朗日描述与欧拉描述
A．1．3 雷诺输运方程
A．1．4 物质导数
A．1．5 质量力与表面力
A．1．6 亥姆霍兹速度分解定理
A．1．7 广义牛顿内摩擦定理
A．1．8 圆柱坐标系
A．2 质量守恒定律与相对流动的连续方程
A．3 动量守恒定律与相对流动的运动方程
A．4 动量矩定律
A．5 能量守恒定律（热力学第一定律）与相对流动的能量方程

前言/序言

　　《推进原理与设计》是根据上海交通大学航空航天学院2009年制订的航空航天工程本科专业培养计划规定编写的教材，可以供航空航天工程专业高年级本科生和航空宇航科学与技术专业研究生作教材使用。本教材讲解航空燃气涡轮发动机与火箭发动机的基本工作原理、结构和设计方面的基础知识，力求让学生在理论和实践上都有所收获，为学生毕业后从事航空航天推进装置的设计、生产、研究、实验和使用维护等工作奠定基础。
　　本教材的编写特色主要有3项。一是针对非航空航天院校的重点大学航空航天工程本科专业而编写。《推进原理与设计》课程内容多，涉及内容至少是航空航天院校的五门课程，包括《叶轮机械原理》《燃烧与燃烧室》《航空发动机原理》《航空燃气轮机结构设计》和《火箭发动机教程》。为了保证学生在有限的学时里学到更重要、更深入的知识，就必须精炼教学内容，找出推进通用的原理和方法，有所侧重，以点带面组织好；本书推进原理部分的重点内容为航空发动机压气机部件原理（着眼于航空发动机是靠旋转叶片做功的特点），航空发动机部件共同工作、控制规律以及特性（这是航空发动机原理的重点和难点）。二是注重航空发动机设计方法的讲解和实例演练，在原理理论教科书与工程实用设计手册之间搭建了一座桥梁。在掌握推进原理基本知识的基础上，增加了发动机总体性能方案，总体和部件结构设计分析，以及压气机、涡轮、燃烧室三大部件的设计内容，既有设计要求和设计流程方面的介绍，又有原理和设计相结合的实例演练，不仅加深了对发动机原理的理解，而且了解了航空发动机的设计工作，更增强了分析解决科研问题的实际能力。三是民机特色；在国家大飞机立项之际，我国的航空行业迎来了前所未有的发展机遇和挑战，为此书中侧重于大涵道比涡轮风扇发动机（主要应用于大型客机），并着重讲解了其总体性能、结构和部件设计等多方面的内容。另外本书还简介近期已采用和今后即将采用的航空燃气轮机以及火箭发动机的设计新技术和发展趋势。
　　本教材共10章和1个附录。前9章讲解航空燃气轮机发动机的原理与设计，第10章讲解火箭发动机原理。除第9章航空燃气轮机发动机部件设计中9.2节涡轮设计由羌晓青和9.3节燃烧室由马威执笔外，本书其余内容由滕金芳执笔。
　　本教材在编写过程中，继承了国内外编写和使用过的多种教材和讲义中的经典内容，并重点参考了北京航空航天大学、西北工业大学和南京航空航天大学航空发动机专业以及哈尔滨工业大学航天专业的相关教材和授课内容，在此表示感谢！
　　本教材内容虽然已经经过了五年的授课积累，但由于编者水平所限，书中存在的错误、遗漏之处，敬请读者批评指正！

《机械制造工艺学》 内容简介 《机械制造工艺学》是一本系统阐述机械制造过程基本原理、工艺方法、装备及组织管理的一部著作。本书旨在为读者提供扎实的理论基础和实践指导，以应对现代机械制造领域日益复杂的技术挑战。 第一部分：绪论 本部分首先对机械制造的定义、发展历程及其在国民经济中的重要地位进行概述。接着，系统介绍机械制造工艺学在整个制造工程中的核心作用，包括其与设计、材料科学、自动化等相关学科的紧密联系。重点阐释了工艺规程设计的基本原则，如经济性、可靠性、先进性等，并初步引入了制造系统集成和智能制造的理念，为后续内容的深入学习奠定基础。 第二部分：金属切削原理与刀具 金属切削是机械制造中最普遍、最关键的加工手段之一。本部分深入剖析金属切削过程的物理本质，包括切削力、切削热、切削液的作用机理等。详细讲解了切削参数（如切削速度、进给量、切削深度）对切削过程的影响，以及它们如何决定加工效率、表面质量和刀具寿命。 随后，本书系统介绍了各类切削刀具的分类、结构、材料和几何参数。重点讲解了钻削、车削、铣削、刨削、磨削等典型加工方式所使用的刀具，如车刀、铣刀、钻头、砂轮等。深入探讨了刀具材料（如高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石）的性能特点及其选择原则，以及刀具磨损的类型、原因和延长刀具寿命的方法。刀具的刃磨和修磨技术也在本部分得到详细阐述。 第三部分：精密加工与特种加工 除了传统的切削加工，精密加工和特种加工在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。本部分首先聚焦于精密加工技术，包括： 精密磨削与抛光： 详细介绍各类精密磨削设备和磨削方法，以及如何获得高精度和低表面粗糙度的工件。抛光技术及其在获得镜面效果中的应用也得到阐述。 珩磨、研磨与超精加工： 介绍这些用于提高工件尺寸精度、形状精度和表面质量的先进加工技术，并分析其适用的工件类型和加工原理。 接着，本部分详细介绍了各种特种加工方法，这些方法能够加工传统方法难以加工的材料或获得特殊的表面性能： 电加工： 包括电火花加工（EDM）和电解加工（ECM）。详细阐述其基本原理、设备类型、加工特点、适用范围以及在模具制造、航空航天等领域的应用。 激光加工： 介绍激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光打标等技术，分析激光加工的优势（如高精度、无接触、加工速度快）及其在薄板加工、微细加工等方面的应用。 超声波加工： 讲解超声波振动辅助加工的原理，以及其在硬脆材料加工、精密零件表面处理等方面的应用。 化学加工与电化学加工： 介绍这些通过化学反应或电化学反应去除材料的加工方法，分析其特点和应用场景。 第四部分：成形制造工艺 成形制造是利用外力使材料发生塑性变形以获得所需形状和尺寸的工艺。本部分涵盖了多种重要的成形方法： 铸造工艺： 详细介绍砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、压力铸造等常见铸造方法。分析其工艺流程、设备、材料选择以及铸件的质量控制。 锻压工艺： 介绍热锻、冷锻、模锻、自由锻等工艺，以及冲压、弯曲、拉深、挤压等板料成形工艺。阐述这些工艺在汽车零部件、航空发动机部件等制造中的关键作用。 粉末冶金工艺： 讲解粉末制备、压制成形、烧结等过程，以及其在制造硬质合金、高温合金等特殊材料部件中的应用。 焊接工艺： 详细介绍电弧焊、电阻焊、气体保护焊、激光焊等连接方法，分析其原理、设备、焊接参数的选择及焊缝质量的控制。 第五部分：测量与检验技术 准确的测量和可靠的检验是确保产品质量的关键。本部分系统介绍机械零件的测量方法和检验技术： 几何量测量： 详细讲解游标卡尺、千分尺、百分表、量块等通用量具的使用方法。介绍百分表、测微头等精密测量工具。 形状与位置误差测量： 介绍圆度仪、轮廓仪、三坐标测量机（CMM）等先进测量设备，以及如何测量和评价工件的形位公差。 表面粗糙度测量： 讲解表面粗糙度参数的含义，以及表面粗糙度仪的工作原理和应用。 无损检测技术： 介绍超声波探伤、X射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤等无损检测方法，以及它们在发现工件内部缺陷中的作用。 质量管理体系： 简要介绍ISO 9000等质量管理体系的基本概念，以及统计过程控制（SPC）在质量保证中的应用。 第六部分：制造工艺规程设计与管理 本部分将前面各部分的知识融会贯通，聚焦于实际的工艺规程设计和制造过程的管理： 零件制造工艺规程设计： 详细讲解工艺分析、选择加工方案、确定加工顺序、选用设备和刀具、确定工艺参数、编写工艺文件等设计步骤。通过典型零件的工艺设计案例，帮助读者掌握实际操作。 互换性与测量技术基础： 深入阐述尺寸链的概念、计算方法，以及公差与配合的选择原则，为实现零件的互换性生产奠定基础。 制造系统的组织与管理： 探讨生产组织形式（如流水线、成组技术）、车间布局、生产计划的制定与执行。引入精益生产、敏捷制造等先进的生产管理理念。 机床夹具的设计与应用： 讲解夹具在保证加工精度、提高生产效率、减轻工人劳动强度等方面的重要作用，介绍常用夹具的结构和设计原则。 第七部分：现代制造技术发展趋势 最后，本部分对机械制造领域的最新发展趋势进行展望： 智能制造与工业4.0： 介绍物联网、大数据、人工智能、数字孪生等技术在制造领域的应用，以及如何构建柔性化、智能化、信息化的制造系统。 增材制造（3D打印）： 阐述各种3D打印技术（如FDM, SLA, SLM, Binder Jetting等）的原理、材料、设备及在原型制造、小批量生产、定制化产品制造中的应用。 绿色制造与可持续发展： 探讨节能减排、资源循环利用、环保材料应用等在机械制造中的重要性，以及如何实现清洁生产。 微纳制造技术： 介绍微纳加工的原理、设备和在微电子、生物医疗等领域的发展前景。 《机械制造工艺学》内容详实，结构清晰，理论与实践相结合，适合作为高等院校机械类专业的教材，也可作为从事机械制造、工艺设计、生产管理等相关领域工程师的参考书。本书旨在培养读者解决实际制造问题的能力，提升其在现代制造业中的竞争力。