通風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)

內(nèi)容概要

　　《通風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)(第2版)》是在2005年出版的第1版的基礎(chǔ)上修訂而成的。全書共分14章，主要介紹了離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)及壓縮機(jī)的基本原理、氣動(dòng)力設(shè)計(jì)方法和通風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn)，同時(shí)還介紹了通風(fēng)機(jī)噪聲、內(nèi)部湍流計(jì)算、氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)、內(nèi)部流動(dòng)測(cè)量以及壓縮機(jī)三維反問題氣動(dòng)設(shè)計(jì)理論和方法等方面的內(nèi)容及其研究進(jìn)展。
　　《通風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)(第2版)》可作為流體機(jī)械專業(yè)本科生的教學(xué)用書，也是流體機(jī)械等相關(guān)專業(yè)研究生、科研人員、設(shè)計(jì)人員以及廣大通風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)使用者的首選參考書。

書籍目錄

第1章　概述　
　1.1　風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的分類和應(yīng)用　
　1.1.1　風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的分類　
　1.1.2　風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的應(yīng)用　
　1.2　通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和主要性能參數(shù)　
　1.2.1　通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)　
　1.2.2　通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)　
　1.3　氣體的物理性質(zhì)　
　1.3.1　標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)　
　1.3.2　通風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)口狀態(tài)　
　1，3.3　空氣的參數(shù)　
　1.4　氣體的狀態(tài)變化和能量轉(zhuǎn)換　
　1.4.1　熱力學(xué)第一定律　
　1.4.2　理想氣體狀態(tài)方程　
　1.4.3　氣體機(jī)械中的能量轉(zhuǎn)換　
　1.4.4　封閉系統(tǒng)中氣體的狀態(tài)變化　
　1.4.5　開式系統(tǒng)中氣體狀態(tài)變化和功的計(jì)算　
第2章　離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理　
　2.1　流體力學(xué)基本方程　
　2.1.1　理想流體的基本方程　
　2.1.2　離心式通風(fēng)機(jī)葉輪中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)　
　2.2　通風(fēng)機(jī)的基本方程　
　2.2.1　葉輪進(jìn)出口速度三角形　
　2.2.2　歐拉方程　
　2.2.3　歐拉方程的物理意義　
　2.3　葉輪的反應(yīng)度和葉輪的形式　
　2.3.1　葉輪的反應(yīng)度　
　2.3.2　葉輪的形式　
　2.4　氣體在葉輪中的實(shí)際流動(dòng)　
　2.4.1　作用在葉輪中氣體上的作用力　
　2.4.2　有限葉片數(shù)的影響　
　2.4.3　進(jìn)口氣流沖角　
　2.5　離心通風(fēng)機(jī)的損失、功率和效率　
　2.5.1　流動(dòng)損失　
　2.5.2　泄漏損失　
　2.5.3　輪阻損失　
　2.5.4　功率及效率　
　2.6　通風(fēng)機(jī)的無量綱系數(shù)　
　2.6.1　壓力系數(shù)　
　2.6.2　流量系數(shù)　
　2.6.3　功率系數(shù)　
　2.6.4　比轉(zhuǎn)速、直徑系數(shù)和轉(zhuǎn)速系數(shù)　
　2.8　相似設(shè)計(jì)　
　2.8　離心式通風(fēng)機(jī)的性能曲線　
　2.8.1　不計(jì)任何損失時(shí)的性能曲線　
　2.8.2　計(jì)人損失后的性能曲線　
　2.8.3　有量綱性能曲線　
　2.8.4　無量綱性能曲線　
　2.8.5　通風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)略圖　
　2.8.6　系列產(chǎn)品的綜合性能曲線　
　2.8.7　系列產(chǎn)品的對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線　
　2.9　離心式通風(fēng)機(jī)中的內(nèi)部流動(dòng)　
　2.9.1　一般離心葉輪中的射流-尾跡流動(dòng)結(jié)構(gòu)　
　2.9.2　離心通風(fēng)機(jī)葉輪的內(nèi)部流態(tài)　
第3章　離心式通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)　
　3.1　葉輪　
　3.1.1　葉輪的結(jié)構(gòu)形式　
　3.1.2　葉輪主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定　
　3.2　葉片型線的繪制　
　3.2.1　平直葉片　
　3.2.2　圓弧形葉片　
　3.2.3　機(jī)翼形葉片　
　3.3　離心式通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置　
　3.3.1　進(jìn)氣室　
　3.3.2　進(jìn)氣口　
　3.3.3　進(jìn)口導(dǎo)流器　
　3.4　蝸殼設(shè)計(jì)　
　3.4.1　基本假設(shè)　
　3.4.2　蝸殼內(nèi)壁型線　
　3.4.3　蝸殼寬度　
　3.4.4　蝸殼出口長度及擴(kuò)壓器　
　3.4.5　蝸舌　
　3.4.6　蝸殼出氣口位置　
　3.5　離心式通風(fēng)機(jī)的理論設(shè)計(jì)　
　3.5.1　方案選擇　
　3.5.2　設(shè)計(jì)計(jì)算步驟　
　3.5.3　離心通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例　
第4章　軸流式通風(fēng)機(jī)　
　4.1　軸流式通風(fēng)機(jī)的工作原理和概況　
　4.1.1　基元級(jí)上的速度三角形　
　4.1.2　葉輪對(duì)氣體所做的功　
　4.1.3　反應(yīng)度和預(yù)旋　
　4.2　軸流式通風(fēng)機(jī)的幾種方案　
　4.2.1　葉輪前設(shè)置導(dǎo)葉　
　4.2.2　葉輪后設(shè)置導(dǎo)葉　
　4.2.3　單獨(dú)葉輪的級(jí)　
　4.2.4　葉輪前后都設(shè)置導(dǎo)葉　
　4.2.5　多級(jí)軸流通風(fēng)機(jī)　
　4.3　葉柵的空氣動(dòng)力學(xué)特性　
　4.3.1　葉型和葉柵參數(shù)　
　4.3.2　葉柵的升力　
　4.3.3　葉型和葉柵的空氣動(dòng)力學(xué)特性　
　4.3.4　葉柵的氣動(dòng)力基本方程　
　4.3.5　平面葉柵吹風(fēng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)　
　4.4　氣流參數(shù)沿葉片高度的變化　
　4.4.1　扭速沿半徑的變化　
　4.4.2　氣流速度沿半徑的變化　
　4.4.3　氣流角沿半徑的變化　
　4.4.4　c'y　b/t沿半徑的變化　
　4.5　葉柵中的損失　
　4.5.1　實(shí)際氣體流過葉柵時(shí)的損失　
　4.5.2　擴(kuò)散器中的損失　
　4.6　軸流通風(fēng)機(jī)的特性分析　
　4.6.1　風(fēng)壓特性曲線　
　4.6.2　功率特性曲線　
第5章　軸流通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算　
　5.1　概述　
　5.2　孤立葉型試驗(yàn)數(shù)據(jù)　
　5.2.1　raf-6e葉型　
　5.2.2　clark　y葉型　
　5.2.3　ls葉型　
　5.2.4　哥廷根葉型　
　5.2.5　圓弧板葉型　
　5.3　主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取　
　5.3.1　輪轂比v　
　5.3.2　葉輪外徑dt　
　5.3.3　葉片數(shù)z　
　5.4第一種孤立葉型設(shè)計(jì)法　
　5.5第二種孤立葉型設(shè)計(jì)法　
　5.5.1　軸流通風(fēng)機(jī)的無量綱系數(shù)　
　5.5.2　設(shè)計(jì)計(jì)算步驟　
　5.6　平面葉柵的翼葉造型　
　5.6.1　原始葉型　
　5.6.2　翼葉造型的幾何角　
　5.6.3　葉型中心線　
　5.6.4　各種葉型中心線的長度　
　5.7第一種葉柵設(shè)計(jì)法　
　5.8第二種葉柵設(shè)計(jì)法　
　5.9　混合設(shè)計(jì)法　
　5.10　導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)計(jì)算　
　5.10.1　前導(dǎo)葉　
　5.10.2　后導(dǎo)葉　
　5，11　徑向間隙和軸向間隙　
　5.11.1　徑向間隙　
　5.11.2　軸向間隙　
　5.12　集流器、整流罩和擴(kuò)散筒　
　5.12.1　集流器　
　5.12.2　整流罩和整流體　
　5.12.3　擴(kuò)散器　
第6章　通風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)中的工作及調(diào)節(jié)　
　6.1　管網(wǎng)及其性能曲線　
　6.1.1　管網(wǎng)的概念　
　6.1.2　管網(wǎng)的阻力計(jì)算　
　6.1.3　管網(wǎng)的性能曲線　
　6.2　通風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)的聯(lián)合工作　
　6.3　通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行　
　6.3.1　并聯(lián)運(yùn)行　
　6.3.2　串聯(lián)運(yùn)行　
　6.4　通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)　
　6.4.1　調(diào)節(jié)方法　
　6.4.2　各種調(diào)節(jié)方法的比較　
　6.5　非穩(wěn)定工況及喘振　
　6.5.1　工況變化及其性能穩(wěn)定性　
　6.5.2　喘振　
第7章　通風(fēng)機(jī)的噪聲　
　7.1　聲波及其傳播　
　7.1.1　聲波　
　7.1.2　聲速　
　7.1.3　聲波的反射、折射、繞射和干涉　
　7.1.4　聲波的輻射和衰減　
　7.2　噪聲的物理量度　
　7.2.1　聲壓與聲壓級(jí)　
　7.2.2　聲強(qiáng)與聲強(qiáng)級(jí)、聲功率與聲功率級(jí)　
　7.2.3　聲強(qiáng)、聲功率與聲壓之間的關(guān)系　
　7.3　噪聲的評(píng)價(jià)　
　7.3.1　頻程與頻譜　
　7.3.2　噪聲的主觀評(píng)價(jià)　
　7.4　噪聲測(cè)量與聲功率級(jí)的計(jì)算　
　7.4.1　噪聲測(cè)量?jī)x器　
　7.4.2　通風(fēng)機(jī)噪聲測(cè)量條件和測(cè)點(diǎn)位置　
　7.4.3　聲功率級(jí)的計(jì)算　
　7.5　通風(fēng)機(jī)的噪聲源　
　7.5.1　通風(fēng)機(jī)的主要噪聲源　
　7.5.2　通風(fēng)機(jī)噪聲的聲源特性　
　7.6　通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)和比聲功率級(jí)　
　7.6.1　通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)　
　7.6.2　通風(fēng)機(jī)的比聲功率級(jí)　
　7.7　通風(fēng)機(jī)噪聲與性能的關(guān)系　
　7.8　通風(fēng)機(jī)的噪聲特性　
　7.8.1　后彎離心通風(fēng)機(jī)的噪聲特性　
　7.8.2　前彎多翼離心通風(fēng)機(jī)的噪聲特性　
　7.8.3　軸流通風(fēng)機(jī)的噪聲特性　
　7.9　通風(fēng)機(jī)的噪聲控制　
　7.9.1　噪聲控制的一般原則　
　7.9.2　噪聲控制的基本程序　
　7.9.3　通風(fēng)機(jī)噪聲控制方法概述　
第8章　通風(fēng)機(jī)內(nèi)部三維湍流計(jì)算　
　8.1　通風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的控制方程　
　8.2　通風(fēng)機(jī)內(nèi)部三維湍流的計(jì)算方法　
　8.2.1　無粘性流動(dòng)解　
　8.2.2　粘性流動(dòng)計(jì)算　
　8.3　湍流模型及其應(yīng)用　
　8.4　通風(fēng)機(jī)內(nèi)部三維非定常湍流的計(jì)算　
　8.4.1　動(dòng)靜干擾網(wǎng)格模型和湍流模型選擇　
　8.4.2　計(jì)算實(shí)例1　
　8.4.3　計(jì)算實(shí)例2　
第9章　通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的數(shù)值預(yù)測(cè)　
　9.1　引言　
　9.2　通風(fēng)機(jī)噪聲數(shù)值預(yù)測(cè)的現(xiàn)狀　
　9.2.1　數(shù)學(xué)物理模型　
　9.2.2　軸流通風(fēng)機(jī)噪聲模型　
　9.2.3　離心通風(fēng)機(jī)噪聲模型　
　9.3　cfd在通風(fēng)機(jī)噪聲預(yù)測(cè)中的應(yīng)用　
　9.3.1　通風(fēng)機(jī)噪聲預(yù)測(cè)的cfd商用軟件　
　9.3.2　fluent軟件模擬噪聲的計(jì)算流程　
　9.3.3　通風(fēng)機(jī)噪聲預(yù)測(cè)實(shí)例　
第10章　通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)與內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)量　
　10.1　通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)的目的及試驗(yàn)的分類　
　10.1.1　通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)的目的　
　10.1.2　通風(fēng)機(jī)試驗(yàn)的分類　
　10.1.3　通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)裝置的分類　
　10.2　壓強(qiáng)的測(cè)量　
　10.2.1　壓強(qiáng)測(cè)量?jī)x表　
　10.2.2　風(fēng)道內(nèi)平均靜壓強(qiáng)的測(cè)定　
　10.3　流量的測(cè)量　
　10.3.1　流量測(cè)量方法　
　10.3.2　皮托靜壓管測(cè)流量　
　10.4　溫度和濕度的測(cè)量　
　10.4.1　溫度的測(cè)量　
　10.4.2　濕度的測(cè)量　
　10.5　轉(zhuǎn)速的測(cè)量　
　10.5.1　通風(fēng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速　
　10.5.2　轉(zhuǎn)速測(cè)量方法及要求　
　10.6　輸入功率的測(cè)定　
　10.6.1　測(cè)量精度　
　10.6.2　通風(fēng)機(jī)的軸功率　
　10.6.3　電氣測(cè)量法測(cè)定軸功率　
　10.6.4　葉輪功率　
　10.6.5　傳動(dòng)系統(tǒng)　
　10.7　尺寸的測(cè)量和面積的確定　
　10.7.1　流量測(cè)量裝置　
　10.7.2　尺寸公差　
　10.7.3　截面積的確定　
　10.8　空氣密度、濕空氣氣體常數(shù)和粘度的確定　
　10.8.1　試驗(yàn)環(huán)境空氣密度、濕空氣氣體常數(shù)和截面平均密度　
　10.8.2　蒸汽壓強(qiáng)的確定　
　10.8.3　空氣粘度的確定　
　10.9　通風(fēng)機(jī)噪聲的測(cè)量　
　10.10　通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)參數(shù)的計(jì)算與試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法　
　10.10.1　a型風(fēng)室進(jìn)氣試驗(yàn)　
　10.10.2　b型管道出氣試驗(yàn)　
　10.11　通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)換算及特性曲線繪制　
　10.11.1　性能參數(shù)換算　
　10.11.2　特性曲線繪制　
　10.12　通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介　
　10.12.1　概述　
　10.12.2　mgs通風(fēng)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介　
　10.13　通風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)量　
　10.13.1　概述　
　10.13.2　皮托管測(cè)速技術(shù)　
　10.13.3　環(huán)形葉柵內(nèi)部流動(dòng)的piv測(cè)量　
第11章　離心式壓縮機(jī)原理　
　11.1　離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用　
　11.2　離心式壓縮機(jī)的基本方程　
　11.2.1　歐拉方程　
　11.2.2　能量方程　
　11.2.3　伯努利方程　
　11.2.4　壓縮過程在t-s圖上的表示　
　11.2.5　總耗功和功率　
　11.2.6　滯止參數(shù)的表示　
　11.2.7　壓縮機(jī)效率的表達(dá)式　
　11.3　壓縮機(jī)內(nèi)的基本過程變化　
　11.3.1　壓縮機(jī)進(jìn)氣道　
　11.3.2　工作級(jí)間的等熵壓縮過程　
　11.3.3　級(jí)中實(shí)際壓縮過程　
　11.4　進(jìn)氣道氣動(dòng)計(jì)算　
　11.4.1　進(jìn)口截面的氣流參數(shù)　
　11.4.2　截面1-1處的氣流參數(shù)　
　11.5　葉輪　
　11.5.1　葉道中的流動(dòng)　
　11.5.2　葉輪中的損失　
　11.5.3　葉輪設(shè)計(jì)參數(shù)的確定　
　11.6　無葉擴(kuò)壓器　
　11.6.1　氣體在無葉擴(kuò)壓器中的流動(dòng)　
　11.6.2　無葉擴(kuò)壓器進(jìn)口參數(shù)的確定　
　11.6.3　無葉擴(kuò)壓器出口參數(shù)的確定　
　11.7　葉片擴(kuò)壓器　
　11.7.1　氣體在葉片擴(kuò)壓器中的流動(dòng)　
　11.7.2　葉片擴(kuò)壓器的損失和效率　
　11.7.3　葉片擴(kuò)壓器主要參數(shù)的確定　
　11.8　蝸殼(排氣室)　
　11.9　離心壓縮機(jī)氣動(dòng)參數(shù)計(jì)算　
　11.9.1　原始數(shù)據(jù)　
　11.9.2　進(jìn)氣道參數(shù)　
　11.9.3　壓縮機(jī)葉輪參數(shù)　
　11.9.4　無葉擴(kuò)壓器段參數(shù)　
　11.9.5　葉片擴(kuò)壓器參數(shù)　
　11.9.6　蝸殼參數(shù)　
　11.9.7　壓縮機(jī)參數(shù)校核　
　11.10　離心壓縮機(jī)的特性曲線　
第12章　壓縮機(jī)的相似率　
　12.1　壓縮機(jī)相似的基本準(zhǔn)則　
　12.2　壓縮機(jī)的相似條件　
　12.2.1　幾何相似　
　12.2.2　進(jìn)口速度三角形相似　
　12.2.3　絕熱指數(shù)k相等　
　12.2.4　馬赫數(shù)ma相等　
　12.3　相似理論的應(yīng)用　
　12.3.1　同一壓縮機(jī)在不同工作條件下的相似　
　12.3.2　幾何相似的壓縮機(jī)的相似工況　
　12.3.3　用無量綱參量表示壓縮機(jī)的性能　
　12.4　相似設(shè)計(jì)　
　12.5　性能換算　
　12.5.1　符合相似時(shí)的性能換算　
　12.5.2　近似相似時(shí)的換算　
第13章　軸流式壓縮機(jī)原理　
　13.1　基元級(jí)速度三角形　
　13.2　級(jí)中的氣體壓縮過程　
　13.3　軸流壓縮機(jī)氣動(dòng)參數(shù)沿徑向的變化　
　13.4　軸流壓縮機(jī)的葉型和葉柵　
　13.4.1　平面葉柵的主要參數(shù)　
　13.4.2　壓縮機(jī)葉柵的特性　
　13.5　壓縮機(jī)平面葉柵設(shè)計(jì)　
　13.5.1　“名義工況”關(guān)系式　
　13.5.2　“最大升阻比”關(guān)系式　
　13.5.3　“最小損失”關(guān)系式　
　13.5.4　根據(jù)平面葉柵數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)基元級(jí)　
　13.6　軸流壓縮機(jī)的損失　
第14章　壓縮機(jī)的三維氣動(dòng)設(shè)計(jì)方法　
　14.1　基本原理　
　14.2　速度的求解　
　14.2.1　周向平均速度的求解　
　14.2.2　周期速度的求解　
　14.3　密度的計(jì)算　
　14.4　葉片形狀的計(jì)算　
　14.5　數(shù)值求解方法　
　14.6　數(shù)值求解難點(diǎn)　
　14.7　環(huán)量分布給定方法　
　14.7.1　“三段線”法　
　14.7.2　b樣條曲線法　
　14.7.3　經(jīng)驗(yàn)給定法　
　14.8　設(shè)計(jì)算例　
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   渦流噪聲也稱為湍流噪聲，其產(chǎn)生的原因可以歸納為以下幾個(gè)主要方面。 （1）氣體在流動(dòng)過程中，沿流向在葉輪和流道表面形成逐漸加厚的湍流邊界層，邊界層內(nèi)氣流無規(guī)則的壓強(qiáng)脈動(dòng)作用于葉片所產(chǎn)生的噪聲。湍流邊界層愈厚，產(chǎn)生的噪聲也愈強(qiáng)烈。 （2）氣流在葉片表面上發(fā)生分離時(shí)產(chǎn)生渦流，渦流分離時(shí)氣體產(chǎn)生的壓縮和膨脹以聲波的形式傳播所形成的噪聲。通常在通風(fēng)機(jī)葉輪的出口容易形成分離區(qū)，是渦流噪聲的主要來源之一。 （3）葉輪進(jìn)口氣流的不均勻性和湍流脈動(dòng)引起葉片作用力的脈動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲。當(dāng)具有一定湍流度的氣體流入葉輪時(shí)，葉片前緣各點(diǎn)沖角的大小取決于氣流的平均速度和瞬時(shí)擾動(dòng)速度。在湍流情況下，后者呈現(xiàn)出明顯的無規(guī)律變化，致使沖角也產(chǎn)生無規(guī)律的變化，從而導(dǎo)致升力的隨機(jī)脈動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。 此外，對(duì)于離心通風(fēng)機(jī)，在葉輪輪蓋和輪盤的邊界層中，由葉片工作面的高壓區(qū)向非工作面的低壓區(qū)流動(dòng)形成的二次流，以及葉輪輪蓋與人口集流器之間徑向間隙內(nèi)的氣體流動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生渦流噪聲。對(duì)于軸流通風(fēng)機(jī)，葉輪葉片與機(jī)殼之間徑向間隙內(nèi)的氣體流動(dòng)，以及葉輪與導(dǎo)葉之間的動(dòng)一靜干涉或兩級(jí)葉輪之間的動(dòng)一動(dòng)干涉作用也同樣會(huì)產(chǎn)生渦流噪聲。 在上述各種渦流噪聲中，邊界層分離、徑向間隙內(nèi)的流動(dòng)、動(dòng)一靜或動(dòng)一動(dòng)干涉作用引起的噪聲是主要的，其他噪聲一般都比較低。

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