航空發(fā)動機原理

前言

航空發(fā)動機是飛機的“心臟"，在很大程度上決定了航空技術(shù)的發(fā)展水平。縱觀航空航天技術(shù)的發(fā)展，其每一次重大進展都離不開航空發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展。由于航空發(fā)動機應用的特殊性，它無疑是集中體現(xiàn)了現(xiàn)代動力機械的最先進水平，并代表著新一代動力機械的發(fā)展方向。當前，航空發(fā)動機的主體仍然是燃氣渦輪發(fā)動機。燃氣渦輪發(fā)動機以其功率大、體積小的突出優(yōu)點在航空動力和其他地面動力工程中得到了廣泛的應用。燃氣渦輪發(fā)動機自問世以來，走過了60多年的輝煌歷程，使航空動力實現(xiàn)了從活塞發(fā)動機到燃氣渦輪發(fā)動機的飛躍，開創(chuàng)了航空史上的“超聲速時代”，并衍生出渦軸、渦扇和槳扇等眾多類型的渦輪發(fā)動機，極大地促進了現(xiàn)代航空技術(shù)的發(fā)展。航空發(fā)動機原理是航空發(fā)動機及飛行器類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程，但由于該方面的教材有限，因此一直不能很好地滿足教學要求。本書根據(jù)高等院校飛行器動力、飛行器設計等專業(yè)人才的培養(yǎng)要求，認真分析了航空發(fā)動機原理課程的教學要求，重點突出了航空發(fā)動機的基本工作原理、基本設計分析方法和設計分析基本技能等內(nèi)容，力求通俗易懂，簡明扼要，盡量用大量簡單圖表說明問題；同時適當加入了一些能反映現(xiàn)代航空發(fā)動機先進技術(shù)和發(fā)展方向的內(nèi)容。

內(nèi)容概要

　　《航空發(fā)動機原理》全面、系統(tǒng)地介紹了以燃氣渦輪發(fā)動機為主的各型航空發(fā)動機的基礎知識、主要部件的工作原理與功用、發(fā)動機性能分析與參數(shù)設計等內(nèi)容，重點突出航空發(fā)動機的基本工作原理、基本設計分析方法和設計分析基本技能等內(nèi)容。本教材的計劃學時為40學時，使用時亦可根據(jù)專業(yè)做適當刪減。本教材為高等學校本科飛行器類專業(yè)的教科書，也可供相關(guān)專業(yè)學生或工程技術(shù)人員參考。航空發(fā)動機是飛機的“心臟”，航空發(fā)動機原理又是航空發(fā)動機技術(shù)的基礎。

書籍目錄

第1章 熱力學和氣體動力學基礎1．1 氣體的成分與狀態(tài)參數(shù)1．1．1 氣體的成分1．1．2 氣體的基本狀態(tài)參數(shù)1．1．3 理想氣體的狀態(tài)方程思考題1．2 氣體能量方程1．2．1 概述1．2．2 氣體能量存在的幾種形式1．2．3 氣體與外界傳遞的能量形式1．2．4 氣體的能量守恒1．2．5 摩擦損失思考題1．3 氣體的絕熱（壓縮或膨脹）過程1．3．1 概述1．3．2 理想絕熱（壓縮或膨脹）過程1．3．3 理想絕熱功1．3．4 實際絕熱（壓縮或膨脹）過程1．3．5 實際絕熱功思考題1．4 理想絕能流動1．4．1 概述1．4．2 氣體的總參數(shù)與靜參數(shù)1．4．3 聲速和速度系數(shù)1．4．4 超聲速噴管1．4．5 超聲速氣流繞外鈍角的流動1．4．6 應用氣體動力學函數(shù)進行氣流流動計算習題思考題1．5 附面層概念1．5．1 什么是附面層1．5．2 層流附面層和紊流附面層1．5．3 附面層分離1．6 實際有摩擦的絕能流動1．6．1 摩擦對絕能流動的影響1．6．2 計算用的系數(shù)習題1．7 動量守恒定律在氣體力學中的運用1．7．1 概述1．7．2 動量方程1．7．3 運用氣體動力學函數(shù)計算動量習題1．8 激波1．8．1 概述1．8．2 正激波1．8．3 斜激波1．8．4 圓錐激波習題1．9 熱力學定律1．9．1 概述1．9．2 熱力學第一定律1．9．3 熱力學第二定律1．9．4 理想卡諾循環(huán)1．9．5 熵1．10 相似理論1．10．1 概述1．10．2 燃氣輪機中氣體定常流動的相似1．10．3 燃氣輪機各部件的相似工作1．10．4 燃氣輪機的相似工作思考題第2章 航空燃氣輪機的工作原理2．1 航空燃氣輪機概述思考題2．2 航空燃氣輪機的分類2．2．1 概述2．2．2 各類航空燃氣輪機簡圖2．2．3 各類發(fā)動機截面劃分思考題2．3 航空燃氣輪機的熱機部分——燃氣發(fā)生器2．3．1 概述2．3．2 燃氣輪機的理想循環(huán)分析2．3．3 燃氣輪機的實際循環(huán)分析2．3．4 壓氣機最佳增壓比和最經(jīng)濟增壓比2．3．5 雙軸式結(jié)構(gòu)的燃氣發(fā)生器2．3．6 核心機2．3．7 發(fā)展高性能的核心機和燃氣發(fā)生器的重要意義習題思考題2．4 渦輪噴氣發(fā)動機的推力計算2．4．1 概述2．4．2 發(fā)動機推力公式的推導2．4．3 用氣動函數(shù)表示的推力公式的推導2．4．4 有效推力F習題思考題2．5 航空燃氣輪機的推進器部分——尾噴管、螺槳、風扇和噴管2．5．1 概述2．5．2 發(fā)動機的推進效率2．5．3 螺旋槳的發(fā)展習題思考題2．6 航空燃氣輪機的性能指標2．6．1 推力F(或功率P)2．6．2 單位推力F2．6．3 單位燃油消耗率sfc和總效率2．6．4 推重比2．6．5 單位迎面推力思考題2．7 航空燃氣輪機的能量轉(zhuǎn)變和效率2．7．1 航空燃氣輪機熱效率2．7．2 發(fā)動機推進效率2．7．3 發(fā)動機總效率第3章 進氣道、壓氣機和渦輪3．1 壓氣機3．1．1 離心式壓氣機3．1．2 軸流式壓氣機3．1．3 軸流式壓氣機基元級加功增壓原理以及提高壓氣機基元級增壓比的重要性及其途徑3．1．4 流動損失和基元級效率3．1．5 超聲級和跨聲級壓氣機3．1．6 壓氣機基元級沿葉高的變化3．1．7 軸流式壓氣機基元級葉片的攻角和落后角3．1．8 軸流式壓氣機旋轉(zhuǎn)失速和喘振以及防止喘振發(fā)生的方法3．1．9 壓氣機特性習題思考題3．2 渦輪3．2．1 渦輪結(jié)構(gòu)簡介3．2．2 氣流通過渦輪基元級膨脹做功原理3．2．3 增大基元級渦輪功的途徑3．2．4 流動損失和基元級效率3．2．5 渦輪特性3．2．6 對轉(zhuǎn)渦輪思考題3．3 進氣道3．3．1 概述3．3．2 亞聲速進氣道3．3．3 超聲速進氣道3．3．4 超聲速進氣道特性思考題第4章 燃燒室、加力燃燒室和尾噴管第5章 單軸渦輪噴氣發(fā)動機第6章 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機第7章 渦輪風扇發(fā)動機第8章 渦輪螺槳發(fā)動機第9章 渦輪軸發(fā)動機第10章 其他航空發(fā)動機簡介第11章 航空發(fā)動機發(fā)展回顧與展望附錄一 美、英、中三國航空渦輪發(fā)動機型號命名方法附錄二 世界民用航空發(fā)動機制造商及部分產(chǎn)品簡介參考文獻

章節(jié)摘錄

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《航空發(fā)動機原理》為普通高等“十一五”規(guī)劃教材之一。

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