葉輪機(jī)械在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防科技領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。本書(shū)系統(tǒng)介紹了葉輪機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及變工況工作特性,內(nèi)容上力求將船用不同類(lèi)型葉輪機(jī)械的共同基礎(chǔ)理論融合在一起。全書(shū)共 10章,主要包括軸流渦輪、向心渦輪、軸流式壓氣機(jī)以及離心式壓氣機(jī)的氣動(dòng)熱力學(xué)原理、設(shè)計(jì)工況和變工況特性分析等,并簡(jiǎn)要介紹了汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)組成
本書(shū)可作為能源動(dòng)力類(lèi)專業(yè)本科葉輪機(jī)械課程的教材,亦可作為航空、航天、發(fā)電等領(lǐng)域相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書(shū)。
第 1 章 緒論
1.1 葉輪機(jī)械的基本概念、分類(lèi)和特點(diǎn)
1.1.1 葉輪機(jī)械分類(lèi)
1.1.2 葉輪機(jī)械的特點(diǎn)
1.1.3 艦船葉輪機(jī)械的發(fā)展
1.2 葉輪機(jī)械典型結(jié)構(gòu)組成
1.2.1 典型汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)組成
1.2.2 典型燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)組成
1.3 基礎(chǔ)理論
1.3.1 氣動(dòng)熱力學(xué)基本概念
1.3.2 簡(jiǎn)化的一元流動(dòng)模型
1.3.3 基本方程式
習(xí)題
第 2 章 軸流渦輪機(jī)級(jí)的工作原理
2.1 概述
2.1.1 級(jí)的工作過(guò)程
2.1.2 級(jí)的反動(dòng)度
2.1.3 級(jí)的類(lèi)型和特點(diǎn)
2.2 氣體在噴嘴(靜葉)和動(dòng)葉通道中的流動(dòng)
2.2.1 工質(zhì)在噴嘴(靜葉)中的膨脹過(guò)程
2.2.2 工質(zhì)在噴嘴斜切部分內(nèi)的膨脹
2.2.3 工質(zhì)在動(dòng)葉通道中的流動(dòng)過(guò)程和通流能力
2.3 輪周功率和輪周效率
2.3.1 工質(zhì)作用在動(dòng)葉柵上的力和輪周功率
2.3.2 輪周效率
2.3.3 輪周效率與速比的關(guān)系
2.3.4 影響輪周效率的其他因素
2.4 復(fù)速級(jí)渦輪
2.4.1 復(fù)速級(jí)的輪周功、輪周效率和最佳速比
2.4.2 復(fù)速級(jí)的流動(dòng)損失和輪周效率
2.5 渦輪機(jī)葉柵的幾何參數(shù)與氣動(dòng)參數(shù)
2.5.1 葉型參數(shù)
2.5.2 葉柵參數(shù)和葉柵氣動(dòng)參數(shù)
2.5.3 葉柵氣動(dòng)特性試驗(yàn)
2.5.4 沿葉型表面的壓力分布
2.5.5 出氣角和流量系數(shù)
2.6 渦輪長(zhǎng)葉片級(jí)
2.6.1 長(zhǎng)葉片級(jí)基本特點(diǎn)
2.6.2 長(zhǎng)葉片級(jí)基本方程
2.6.3 簡(jiǎn)單徑向平衡條件和等環(huán)量級(jí)
2.6.4 等環(huán)量扭曲方法中的參數(shù)變化
2.6.5 滿足簡(jiǎn)單徑向平衡條件的其他流型
2.6.6 完全徑向平衡條件與可控渦流型
2.7 級(jí)的內(nèi)損失和內(nèi)效率
2.7.1 級(jí)的內(nèi)損失
2.7.2 級(jí)的內(nèi)效率和熱力過(guò)程線
2.8 渦輪機(jī)級(jí)的熱力計(jì)算
2.8.1 噴嘴部分計(jì)算
2.8.2 動(dòng)葉部分計(jì)算
2.8.3 輪周效率的計(jì)算
2.8.4 級(jí)內(nèi)損失的計(jì)算
2.8.5 級(jí)效率與內(nèi)功率的計(jì)算
習(xí)題
第 3 章 多級(jí)軸流渦輪機(jī)
3.1 多級(jí)渦輪機(jī)的特點(diǎn)
3.1.1 多級(jí)渦輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和存在的問(wèn)題
3.1.2 重?zé)岈F(xiàn)象和重?zé)嵯禂?shù)
3.1.3 余速的利用
3.1.4 子午剖面通流部分的形式
3.1.5 焓降分配與級(jí)數(shù)選取
3.1.6 多級(jí)渦輪機(jī)各級(jí)段的工作特點(diǎn)
3.1.7 多級(jí)渦輪機(jī)的特性數(shù)
3.2 多級(jí)渦輪的內(nèi)、外損失和有效效率
3.2.1 概述
3.2.2 渦輪機(jī)組的內(nèi)損失
3.2.3 渦輪機(jī)組的內(nèi)效率和內(nèi)功率
3.2.4 渦輪機(jī)組的外損失和有效效率
3.3 多級(jí)渦輪的軸向力及其平衡
3.3.1 軸向推力
3.3.2 軸向推力的平衡
習(xí)題
第 4 章 軸流渦輪的變工況工作
4.1 噴嘴(靜葉)的變工況特性
4.1.1 漸縮噴嘴的變工況特性
4.1.2 縮放噴嘴的變工況特性
4.2 級(jí)和級(jí)組的變工況
4.2.1 級(jí)前后壓力與流量的關(guān)系
4.2.2 級(jí)組壓力與流量的關(guān)系
4.3 工況變動(dòng)時(shí)各級(jí)焓降、反動(dòng)度的變化
4.3.1 工況變動(dòng)時(shí)各級(jí)焓降的變化
4.3.2 工況變動(dòng)時(shí)級(jí)的反動(dòng)度變化規(guī)律
4.4 軸向力的變化
4.4.1 沖動(dòng)式汽輪機(jī)軸向推力的變化
4.4.2 反動(dòng)式汽輪機(jī)軸向推力的變化
4.5 扭矩的變化 級(jí)的外特性
習(xí)題
第 5 章 向心渦輪的工作原理
5.1 向心渦輪的結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用
5.1.1 向心渦輪的結(jié)構(gòu)形式
5.1.2 向心渦輪的應(yīng)用及發(fā)展
5.2 向心渦輪的工作原理
5.2.1 向心渦輪機(jī)的工作過(guò)程
5.2.2 向心渦輪機(jī)的輪周功
5.3 主要性能參數(shù)和特性曲線
5.3.1 向心渦輪的反動(dòng)度
5.3.2 向心渦輪機(jī)的輪周效率
習(xí)題
第 6 章 軸流式壓氣機(jī)基元級(jí)原理
6.1 概述
6.1.1 壓氣機(jī)的功用
6.1.2 壓氣機(jī)的分類(lèi)
6.1.3 壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)組成
6.2 基元級(jí)及其速度三角形
6.2.1 基元級(jí)概念的引出
6.2.2 基元級(jí)的氣流速度三角形
6.3 基元級(jí)增壓原理、各種壓縮功和效率
6.3.1 基元級(jí)的理論功
6.3.2 基元級(jí)的增壓原理
6.3.3 基元級(jí)的壓縮功率
6.3.4 基元級(jí)效率
6.4 基元級(jí)的反動(dòng)度
6.5 基元級(jí)的特性數(shù)
6.5.1 基元級(jí)進(jìn)口流量系數(shù)
6.5.2 比功系數(shù)
6.6 平面葉柵試驗(yàn)數(shù)據(jù)
6.6.1 平面葉柵的幾何參數(shù)和氣動(dòng)參數(shù)
6.6.2 平面葉柵沖角特性
6.6.3 霍維爾(Howell)平面葉柵的綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
習(xí)題
第 7 章 軸流式壓氣機(jī)的扭曲規(guī)律
7.1 等環(huán)量扭曲規(guī)律
7.1.1 葉片的共同工作條件
7.1.2 葉片的等環(huán)量扭曲規(guī)律
7.1.3 其他幾種扭曲規(guī)律
7.2 軸流壓氣機(jī)級(jí)中的流動(dòng)損失
7.2.1 葉型損失
7.2.2 端部損失
7.2.3 二次流損失
習(xí)題
第 8 章 多級(jí)軸流式壓氣機(jī)
8.1 多級(jí)軸流式壓氣機(jī)的工作特點(diǎn)
8.1.1 多級(jí)軸流式壓氣機(jī)的壓比和效率
8.1.2 各級(jí)工作特點(diǎn)
8.1.3 多級(jí)壓氣機(jī)的級(jí)間相互影響
8.2 多級(jí)軸流式壓氣機(jī)的通流部分形式
8.2.1 等外徑
8.2.2 等內(nèi)徑
8.2.3 等平均半徑
8.2.4 混合型
8.3 多級(jí)軸流式壓氣機(jī)氣動(dòng)計(jì)算
8.3.1 多級(jí)軸流式壓氣機(jī)的參數(shù)選擇
8.3.2 多級(jí)軸流式壓氣機(jī)的氣動(dòng)計(jì)算
習(xí)題
第 9 章 壓氣機(jī)的特性及不穩(wěn)定工況
9.1 壓氣機(jī)特性
9.1.1 單級(jí)軸流式壓氣機(jī)特性曲線
9.1.2 多級(jí)軸流式壓氣機(jī)特性曲線
9.2 相似理論在壓氣機(jī)中的應(yīng)用
9.2.1 相似理論及流動(dòng)相似的條件
9.2.2 壓氣機(jī)流動(dòng)狀態(tài)相似的具體判斷方法
9.3 壓氣機(jī)的通用特性曲線
9.4 氣流失速和不穩(wěn)定工況
9.4.1 單級(jí)壓氣機(jī)的失速與喘振
9.4.2 在燃?xì)廨啓C(jī)中壓氣機(jī)的不穩(wěn)定工作及產(chǎn)生喘振的條件
9.5 改善多級(jí)軸流式壓氣機(jī)特性的方法
9.5.1 氣動(dòng)設(shè)計(jì)方面的措施
9.5.2 燃?xì)廨啓C(jī)的防喘調(diào)節(jié)措施
習(xí)題
第 10 章 離心壓氣機(jī)
10.1 離心壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用
10.1.1 離心壓氣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
10.1.2 離心壓氣機(jī)的應(yīng)用
10.2 離心壓氣機(jī)的工作原理
10.2.1 徑向葉片工作輪基元級(jí)的氣流速度三角形
10.2.2 工作輪理論能量差系數(shù)
10.3 主要性能參數(shù)和特性曲線
10.3.1 離心壓氣機(jī)的主要性能參數(shù)
10.3.2 離心壓氣機(jī)的特性曲線
習(xí)題
附錄 主要符號(hào)表參考文獻(xiàn)