航空发动机及其部件工作原理PDF电子书下载

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第1章 航空燃气涡轮发动机概述 1

1.1 航空燃气涡轮发动机产生推力的基本原理 1

1.2 航空燃气涡轮发动机的主要类型 2

1.2.1 涡轮喷气发动机 2

1.2.2 涡轮螺旋桨发动机 3

1.2.3 涡轮轴发动机 4

1.2.4 涡轮风扇发动机 4

1.3 航空燃气涡轮发动机的性能指标 5

1.4 航空燃气涡轮发动机的推力 6

1.4.1 涡轮喷气发动机的推力 6

1.4.2 分开排气涡轮风扇发动机的推力 11

1.5 航空燃气涡轮发动机的效率 12

1.5.1 有效效率 12

1.5.2 推进效率 13

1.5.3 总效率 15

1.6 航空燃气涡轮发动机的发展概况 15

1.6.1 航空燃气涡轮发动机的发展 15

1.6.2 弹用燃气涡轮发动机的发展 16

习题 17

第2章 航空燃气涡轮发动机的热力循环分析 18

2.1 航空燃气涡轮发动机的理想循环 18

2.1.1 涡轮喷气发动机的理想循环 18

2.1.2 分开排气涡轮风扇发动机的理想循环 23

2.1.3 混合排气涡轮风扇发动机的理想循环 24

2.2 航空燃气涡轮发动机的实际循环 25

2.2.1 实际循环的指示功与有效功 26

2.2.2 实际循环的热效率 27

2.2.3 影响实际循环有效功和热效率的因素 27

习题 28

第3章 压气机 29

3.1 压气机中的气动热力过程 29

3.2 多级轴流式压气机的分解研究方法 31

3.3 基元级的速度三角形 33

3.4 在基元级中对气流的加功和增压 35

3.4.1 动叶对气流的加功 35

3.4.2 亚声基元级和超声基元级的扩压流动 36

3.4.3 气体流经压气机级的参数变化 37

3.4.4 基元级的反力度 38

3.5 轴流式压气机叶栅的基本参数 39

3.5.1 平面叶栅的几何参数 39

3.5.2 平面叶栅的气动参数 41

3.6 轴流式压气机级的工作原理 41

3.6.1 叶片扭转的机理 42

3.6.2 简化径向平衡方程及其应用 43

3.6.3 压气机叶片叶身设计简介 46

3.6.4 流动损失 48

3.6.5 压气机级的性能参数 51

3.7 多级轴流式压气机的工作原理 51

3.7.1 各级的主要特点 51

3.7.2 主要性能参数 53

3.7.3 流程形式 54

3.7.4 级间干扰效应简介 55

3.8 轴流式压气机的特性 55

3.8.1 单级轴流式压气机的特性 55

3.8.2 多级轴流式压气机的特性 58

3.8.3 相似特性 60

3.9 轴流式压气机的不稳定工作 64

3.9.1 旋转失速 65

3.9.2 喘振 66

3.10 离心式压气机简介 68

3.11 斜流式压气机简介 69

习题 70

第4章 涡轮 72

4.1 涡轮的基元级 72

4.1.1 在基元级中气流的流动与膨胀做功 72

4.1.2 基元级的速度三角形 75

4.1.3 气流在涡轮叶栅中的流动 77

4.1.4 涡轮叶型和叶型损失 80

4.2 涡轮级的工作原理 81

4.2.1 涡轮级中的气流组织 81

4.2.2 涡轮级的流动损失 83

4.2.3 涡轮效率和涡轮功率 84

4.3 多级涡轮的工作原理 85

4.3.1 采用多级涡轮设计的原则 85

4.3.2 主要参数在各级涡轮中的分配 85

4.3.3 多级涡轮的绝热效率 86

4.4 涡轮的特性 88

4.4.1 涡轮的非设计工作状态 88

4.4.2 涡轮的相似工作条件 89

4.4.3 单级涡轮的特性 90

4.4.4 多级涡轮的特性 92

习题 93

第5章 燃烧与燃烧室 95

5.1 燃烧室概述 95

5.1.1 燃烧室的功用 95

5.1.2 燃烧室的工作条件 95

5.1.3 发动机对燃烧室的设计要求 96

5.1.4 燃烧室的基本结构 100

5.1.5 燃烧室的基本类型 101

5.2 燃烧理论基础 102

5.2.1 着火理论 103

5.2.2 预混可燃气体的火焰传播 104

5.2.3 火焰稳定 106

5.2.4 扩散燃烧 112

5.3 燃烧室的工作原理 116

5.3.1 气流流动过程的组织 116

5.3.2 燃烧区中燃料浓度场的组织 123

5.3.3 燃烧区中可燃混合物的形成与燃烧 124

5.4 燃烧室的工作特性 127

5.4.1 燃烧效率特性 127

5.4.2 燃烧稳定特性 131

5.4.3 燃烧室的流阻特性 132

习题 137

第6章 进气道 138

6.1 进气道的功用与基本要求 138

6.2 进气道的主要特征参数 138

6.3 亚声速进气道 140

6.4 超声速进气道简介 143

习题 145

第7章 尾喷管 146

7.1 尾喷管概述 146

7.2 尾喷管的流动损失 147

7.2.1 尾喷管内燃气膨胀过程的流动损失 147

7.2.2 评定流动损失（内损失）的参数 148

7.2.3 尾喷管的可用降压比、最大降压和实际降压比 148

7.3 收敛型喷管 149

7.3.1 收敛型喷管的工作状态及参数计算 149

7.3.2 收敛型喷管的推力损失 151

7.4 收敛-扩张型喷管 151

7.5 引射喷管 152

习题 153

第8章 航空燃气涡轮发动机设计点性能 155

8.1 航空燃气涡轮发动机设计点的热力计算 155

8.1.1 设计点热力计算的已知条件与作用 155

8.1.2 航空燃气涡轮发动机设计点的热力计算过程 156

8.2 航空燃气涡轮发动机设计点的性能分析 164

8.2.1 混合排气涡轮风扇发动机设计点的性能分析 164

8.2.2 分开排气涡轮风扇发动机设计点的性能分析 168

习题 171

第9章 航空燃气涡轮发动机部件的共同工作与控制规律 172

9.1 几何不可调单转子涡轮喷气发动机部件的共同工作 172

9.1.1 共同工作条件 172

9.1.2 共同工作方程与共同工作线 175

9.2 单转子涡轮喷气发动机的控制规律 179

9.2.1 最大状态控制规律 180

9.2.2 巡航状态控制规律 184

9.3 双转子涡轮喷气发动机部件的共同工作 186

9.3.1 高压转子的共同工作方程 186

9.3.2 低压转子的共同工作方程 187

9.3.3 低压转子共同工作线的求作方法 187

9.3.4 关于双转子涡轮喷气发动机共同工作线的讨论 188

9.4 双转子涡轮喷气发动机的最大状态控制规律 189

9.4.1 几何不可调时的控制规律 189

9.4.2 组合控制规律（发动机几何不可调） 190

9.4.3 尾喷管最小截面积A8可调时的控制规律 192

9.5 分开排气涡轮风扇发动机部件的共同工作 193

9.5.1 高压转子的共同工作方程及其共同工作线 193

9.5.2 低压转子的共同工作方程及其共同工作线 193

9.6 混合排气涡轮风扇发动机部件的共同工作与控制规律 199

9.6.1 混合排气涡轮风扇发动机低压转子的共同工作方程 199

9.6.2 混合排气涡轮风扇发动机低压转子共同工作线的求法 201

9.6.3 关于混合排气涡轮风扇发动机共同工作线的讨论 204

9.6.4 发动机几何不可调（A8 =const）混合排气涡轮风扇发动机的控制规律 205

习题 206

第10章 航空燃气涡轮发动机特性 208

10.1 航空燃气涡轮发动机特性的一般概念及其获取方法 208

10.2 航空燃气涡轮发动机特性的近似计算方法 209

10.3 航空燃气涡轮发动机的速度特性 212

10.3.1 涡轮喷气发动机的速度特性 212

10.3.2 混合排气涡轮风扇发动机的速度特性 215

10.3.3 分开排气涡轮风扇发动机的速度特性 221

10.4 航空燃气涡轮发动机的高度特性 223

10.4.1 涡轮喷气发动机的高度特性 224

10.4.2 分开排气涡轮风扇发动机的高度特性 226

10.5 航空燃气涡轮发动机的节流特性 227

10.5.1 发动机的主要工作状态 227

10.5.2 几何不可调的发动机节流特性 228

10.5.3 风扇和压气机静子叶片可调的发动机节流特性 229

10.5.4 尾喷管最小截面积可调的发动机节流特性 229

10.5.5 不同设计涵道比的涡轮风扇发动机的节流特性 230

10.6 用相似参数表示的航空燃气涡轮发动机特性 231

10.6.1 大气温度和大气压力对发动机特性的影响 231

10.6.2 发动机的相似工作状态 232

10.6.3 发动机的相似参数 234

10.6.4 发动机地面台架实验数据的换算 235

10.6.5 用相似参数表示的涡轮喷气发动机或涡轮风扇发动机的特性 237

习题 237

第11章 航空燃气涡轮发动机的过渡工作状态 238

11.1 航空燃气涡轮发动机在过渡状态下的共同工作条件 238

11.2 航空燃气涡轮发动机的加速与减速 239

11.2.1 发动机的加速过程 239

11.2.2 发动机的减速过程 242

11.2.3 改善加速性的若干措施 243

11.3 航空燃气涡轮发动机的启动 244

11.3.1 起动机的种类 245

11.3.2 发动机在地面的启动过程 245

11.3.3 空中启动所需的条件 247

11.4 航空燃气涡轮发动机在过渡过程中的特点 248

11.4.1 双转子涡轮喷气发动机过渡状态的特点 248

11.4.2 双转子涡轮风扇发动机过渡状态的特点 249

习题 250

第12章 冲压发动机 251

12.1 冲压发动机的工作原理与特点 252

12.1.1 冲压发动机的工作原理 252

12.1.2 冲压发动机的特点 252

12.2 冲压发动机的主要性能参数 253

12.3 冲压发动机推力 255

12.4 冲压发动机的发展与研究趋势 256

12.4.1 国内外研究现状 257

12.4.2 超燃冲压发动机关键技术 257

习题 260

参考文献 261

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