燃气涡轮发动机的传热和空气系统 [Heat Transfer and Secondary Air System of Gas Turbine Engine] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　随着航空发动机性能的提高，传热和冷却技术显得日益重要。
　　《燃气涡轮发动机的传热和空气系统》系统总结了作者多年来的科研教学经验，分析选取其中的精华部分，同时注意吸收国内外重要的理论和方法，系统阐述了燃气涡轮发动机传热、冷却技术和空气系统的知识，反映该领域的研究现况和发展方向。
　　《燃气涡轮发动机的传热和空气系统》主要面向高等院校、科研院所以及相关行业从事燃气涡轮发动机传热和冷却设计和研究的科研工作者、研究生与工程技术人员，同时也可作为相关专业的研究生教材。

内页插图

目录

第1章 对流换热的理论基础
1．1 边界层的概念
1．2 边界层微分方程组
1．3 换热与流阻的类似——雷诺类似（Reynolds analogy）
1．4 层流边界层流动和换热的相似解
1．5 层流边界层换热的积分方程解
1．6 边界层的转捩（transition）
1．7 湍流边界层微分方程、湍流应力、湍流热流密度
1．8 混合长度（mixing length）理论
1．9 湍流边界层的速度和温度分布
1．10 湍流边界层的动量积分方程解
1．11 湍流边界层的换热
1．12 管内湍流流动和换热
1．13 粗糙表面的湍流流阻和换热
1．14 高速流的换热
1．15 变物性对换热的影响
1．16 旋转盘表面的摩阻
1．17 转盘换热与摩阻的类似，雷诺类似
1．18 旋转盘的换热
1．19 湍流模型简述
参考文献

第2章 涡轮叶片与燃气的换热
2．1 燃烧室出口燃气温度分布和湍流度
2．2 叶片型面与燃气的换热
2．3 涡轮叶片端面的换热
2．4 叶片前缘的换热
2．5 工作叶片尖部的换热
参考文献

第3章 气膜冷却原理
3．1 概述
3．2 气膜冷却的基本概念
3．3 二维缝气膜冷却特性
3．4 圆柱形孔气膜冷却特性
3．5 扩张孔的气膜冷却特性
参考文献

第4章 涡轮叶片的气膜冷却
4．1 涡轮叶片型面的气膜冷却
4．2 涡轮叶片前缘的气膜冷却
4．3 叶片尾缘区的气膜冷却
4．4 涡轮导叶端壁区的气膜冷却
4．5 涡轮动叶端壁的气膜冷却
4．6 动叶尖部的气膜冷却
参考文献

第5章 涡轮叶片内部冷却通道的强化换热
5．1 涡轮叶片内部冷却通道的强化换热理论基础
5．2 带肋通道的流动与换热
5．3 冲击冷却
5．4 扰流柱强化换热
参考文献

第6章 旋转盘腔内的流动与换热
6．1 涡轮盘腔结构和压气机盘腔结构
6．2 旋转盘腔内流动和传热的边界层理论及其应用
6．3 有径向供气的向外流动旋转盘腔流场基本结构
6．4 径向向内流动的旋转盘腔
6．5 自然对流占主导地位的旋转盘腔的流动和换热
6．6 旋转盘腔内流动和换热的一维流理论及其应用
参考文献

第7章 燃烧室的传热和冷却技术
7．1 燃烧室的冷却结构
7．2 燃气与燃烧室壁面的换热
7．3 燃烧室的多斜孔冷却
7．4 燃烧室浮壁式（float wall）冷却结构的特性
7．5 燃烧室外壁的强化冷却技术
参考文献

第8章 燃气涡轮发动机的空气系统
8．1 空气系统的功能
8．2 空气系统网络的计算方法
8．3 节流孔的流阻特性
8．4 封严篦齿的特性
8．5 坐标系的转换
8．6 预旋系统
8．7 减涡器的流动特性
8．8 带反旋喷嘴的旋转盘腔
8．9 燃气入侵和轮缘封严
参考文献

第9章 新型冷却技术和轮缘封严新模型
9．1 新型气膜孔的冷却特性
9．2 小尺度（micro）通道冷却技术
9．3 轮缘封严的双孔模型
参考文献

索引

前言/序言

　　提高燃烧室出口温度是提高燃气涡轮动力装置性能的主要技术途径之一，目前先进的航空燃气涡轮发动机燃烧室出口的燃气平均温度已超过2000K，并以平均每年约10K的速率继续增长，用于涡轮冷却的空气量已占进气量的20%左右，这些冷却空气都是从压气机增压后的气流中提取，不可避免地带来发动机总体性能损失。严酷的工作环境使发动机热端部件成为故障多发部位，为在保证总体性能前提下满足不断增长的冷却要求，发动机的冷却结构，特别是涡轮叶片的冷却结构日益复杂化，对制造技术、材料性能以及产品成本构成严峻挑战。如何保证零部件在高温、高压、高负荷条件下正常工作并有较长的寿命成为燃气涡轮发动机发展的技术难题。对于追求高性能、重量轻、尺寸小的航空发动机而言上述问题显得更为突出。
　　传热学是上述技术方向所涉及的主要学科之一，据统计在提高燃气温度的技术贡献中，70%左右来自传热和冷却技术的进步，在此背景下传热学科成为动力类学科中最活跃的领域之一，国内外许多著名高校都有从事燃气涡轮传热研究队伍，燃气涡轮发动机设计单位的传热和空气系统部门的规模因任务繁重而日益扩大。有关燃气涡轮的学术刊物上发表的论文中属传热学科的日益增多，重要的国际学术会议如美国机械工程师协会（ASME）每年举行的学术年会上发表的传热学科论文数往往占最大的比例，据不完全统计，从2000年至2010年的十年中该协会学术会议每年发表的与传热相关论文数从100篇左右增加到200篇左右。航空燃气涡轮中的传热研究成果不仅推动了本行业技术的发展，而且将传热学科推向更高的水平，产生一些新的理论和技术，如新型气膜冷却、高速旋转物体周围的流动与传热、新型强化传热技术、高湍流度气流的换热、小尺度通道的换热、复杂传热过程的数值模拟等。上述成果可推广用于其他类型的动力装置、节能技术等领域，推动国民经济的发展。
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