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航空发动机叶片机

发布时间：2014-12-25
《航空叶片机原理》（第2版）
/航空航天工程类专业规划教材 胡骏 主编 国防工业出版社 2014




内容简介

《航空叶片机原理》（第2版）/航空航天工程类专业规划教材 系统介绍航空叶片机的工作原理、工作特性以及基本的设计理论和设计方法，包括航空叶片机的基本设计体系、研究方法和发展方向。全书共分3篇15章：第1篇介绍叶片机中的气动热力学基础，包括第1章绪论，第2章叶片机中气体流动的性质和控制方程，第3章一维定常流动的基本方程和热力学图示；第2篇介绍压气机，包括第4章轴流式压气机，第5章基元级的基本理论，第6章级的基本理论，第7章多级轴流式压气机，第8章离心式压气机，第9章压气机的特性和调节；第3篇介绍轴流式涡轮，包括第10章轴流式涡轮的工作原理，第11章基元级的基本理论，第12章级的基本理论，第13章多级轴流式涡轮，第14章涡轮特性，第15章涡轮冷却。
　　《航空叶片机原理（第2版）/航空航天工程类专业规划教材》主要是为飞行器动力工程专业相关课程教学编写的，也可作为电力、石油、化工、建筑等行业相关专业本科生和研究生的教学参考书。


目录
第1篇 叶片机中的气动热力学基础
第1章 绪论
1.1 燃气涡轮发动机的主要部件
1.2 航空叶片机的主要类型
第2章 叶片机中气体流动的性质和控制方程
2.1 叶片机中气体流动的性质
2.2 叶片机中气体流动的控制方程
第3章 一维定常流动的基本方程和热力学图示
3.1 一维定常流动的基本方程
3.2 流动过程的热力学图示
思考题和习题

第2篇 压气机
第4章 轴流式压气机
4.1 轴流式压气机的工作原理
4.2 压气机的性能参数
第5章 基元级的基本理论
5.1 基元级
5.2 基元级的加功扩压原理
5.3 基元级速度三角形
5.4 反力度
5.5 叶型和叶栅的主要几何参数
5.6 平面叶栅的气动力参数
5.7 平面叶栅风洞试验研究
5.8 超音速基元级
5.9 压气机叶片叶型
思考题和习题
第6章 级的基本理论
6.1 压气机中的三元流计算概述
6.2 完全径向平衡方程
6.3 简化径向平衡方程
6.4 等环量分布规律
6.5 等反力度分布规律
6.6 通用规律
6.7 级的流动损失
6.8 级的增压比和效率
思考题和习题
第7章 多级轴流式压气机
7.1 多级轴流式压气机的压比和效率
7.2 环壁附面层对轮缘功和流量的影响
7.3 轴流式压气机的流程（或通道）形式
7.4 气动参数的分配
思考题和习题
第8章 离心式压气机
8.1 离心式压气机的主要部件及其作用
8.2 离心式压气机中气体流动的特点
8.3 离心式压气机的轮缘功和效率
8.4 超音速离心式压气机
思考题和习题
第9章 压气机的特性和调节
9.1 压气机的工作范围
9.2 压气机的流量特性及其绘制
9.3 流量特性线的变化特点
9.4 压气机进口总压和总温对流量特性线的影响
9.5 相似理论在叶片机中的应用
9。6 压气机的通用特性线
9.7 压气机中的不稳定流态
9.8 叶片机的气动弹性不稳定现象一一颤振
9.9 进口流场畸变对压气机稳定性和性能的影响
9.1 0 非设计工况下多级轴流压气机中各级的工作特点
9.1 1 涡轮喷气发动机上压气机发生气动失稳的条件和扩大稳定区的方法
9.1 2 提高轴流式压气机稳定裕度的可能途径
思考题和习题

第3篇 轴流式涡轮
第10章 轴流式涡轮的工作原理
10.1 涡轮的工作原理
10.2 涡轮中气体流动所遵循的能量方程和动量矩方程
第11章 基元级的基本理论
11.1 决定基元级速度三角形的主要参数
11.2 反力度
11.3 涡轮叶栅中的流动
11.4 叶型损失及其工程估算
第12章 级的基本理论
12.1 级空间的气流组织
12.2 级的流动损失
12.3 涡轮效率和涡轮功率
12.4 单级涡轮气动设计简介
第13章 多级轴流涡轮
13.1 采用多级的原则
13.2 主要参数在各级中的分配
13.3 多级涡轮的绝热效率
第14章 涡轮特性
14.1 涡轮的非设计工作状态
14.2 涡轮的相似工作条件
14.3 单级涡轮的特性
14.4 多级涡轮的特性
14.5 涡轮特性线的其他形式
14.6 用转动喷嘴环的方法调节涡轮
第15章 涡轮冷却
思考题和习题
参考文献










《压气机/风扇叶片自动优化设计》
（Automatic Design Optimization of Compressor/Fan Blades）
周正贵 国防工业出版社 2013


内容简介
    《压气机/风扇叶片自动优化设计》中融合作者自身多年来研究成果、研究体会，以及形成的具体实施方法，主要体现在以下几方面。目前叶片优化设计中较多采用响应面插值方法减少流场计算次数缩短优化时间，但对于多设计变量、大寻优空间优化采用响应面插值精度不高会较大程度影响寻优效果。针对这种不足，书中提出利用遗传算法的并行特质实现局域网多台计算机或服务器多CPU并行优化，直接采用CFD方法进行所有个体流场计算，同时流场计算采用黏性体积力方法以有效缩短流场计算耗时。为避免采用流场计算分区造成并行效率随计算分区数快速下降，提出以数据量较少的目标函数和设计变量作为传输参数实现高效率并行。为达到优化过程生成个体的可控性、合理性，提出采用基于修改量的参数化方法，通过遗传算法中设计变量范围给定限制修改量幅值，并提出基于修改量的多层参数化方法以提高遗传算法寻优效率。《压气机/风扇叶片自动优化设计》还提出采用兼顾非设计点性能的目标函数设置方法，在不大幅增加寻优耗时的前提下实现全工况性能优化。

目录
第1章 压气机／风扇气动设计方法
1.1初始设计
1.2通流设计
1.3二维叶型设计
1.4三维叶片设计方法
1.5高级负荷二维叶型和三维叶片设计
1.5.1叶栅通道内激波组织
1.5.2任意回转面叶型设计
1.6 自动优化设计方法特点及其关键技术
1.7压气机叶片自动优化方法研究现状
1.7.1 二维叶型优化设计
1.7.2 离心压气机工作轮优化设计
1.7.3轴流压气机三维叶片积叠线优化设计
1.7.4 压气机／风扇三维叶片优化设计

第2章 数值最优化方法
2.1单纯形法
2.2遗传算法及并行运行
2.2.1基本遗传算法
2.2.2基本遗传算的改进
2.2.3遗传算法的并行运行
2.2.4混合遗传算法
2.3梯度法
2.3.1梯度法原理
2.3.2梯度计算

第3章 压气机／风扇流场数值计算
3.1流场计算网格生成方法
3.2 S1流面网格生成方法
3.2.1 S1流面网格生成的代数方法
3.2.2 S1流面网格生成的椭圆型方程方法
3.2.3 壁面处网格正交性对计算精度影响分析
3.3流场数值计算控制方程
3.3.1 张量形式的基本方程
3.3.2直角坐标系下的基本方程
3.3.3柱坐标系下的基本方程
3.3.4任意曲线坐标系下的基本方程
3.3.5积分形式基本方程
3.4 NS方程离散求解
3.4.1 控制方程差分离散
3.4.2人工黏性
3.4.3控制方程的时间离散
3.4.4流场计算加速技术
……

第4章 叶片参数化及目标函数设置方法
第5章 二维叶型优化设计
第6章 三维叶片优化设计
参考文献