本書分為兩部分,第一部分是理論基礎(chǔ),以渦輪噴氣發(fā)動機為研究對象,詳細分析了熱力循環(huán)特點、設(shè)計點循環(huán)參數(shù)及其選取原則,各部件之間的協(xié)調(diào)工作以及各種調(diào)節(jié)規(guī)律下的高度、速度及轉(zhuǎn)速特性。第二部分為發(fā)動機性能計算,分別對不同類型的渦噴發(fā)動機如加力渦輪噴氣、雙軸渦輪噴氣、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機和渦輪軸、渦輪螺旋槳發(fā)動機的特點、設(shè)計點循環(huán)參數(shù)選取原則以及其他特性也進行詳細分析,并附相應(yīng)的算例。
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目錄
叢書序
序言一
序言二
前言
符號表
第1章 航空發(fā)動機研發(fā)過程 1
1.1 渦輪噴氣發(fā)動機的工作原理及類型 1
1.1.1 渦輪噴氣發(fā)動機、類型與核心機技術(shù)(J系列) 1
1.1.2 渦扇發(fā)動機(F系列) 8
1.1.3 未來航空動力(A系列) 15
1.1.4 并行研制方法 18
1.2 渦輪噴氣發(fā)動機的推力 20
1.2.1 動力裝置有效推力 20
1.2.2 發(fā)動機的內(nèi)推力 22
1.2.3 動力裝置的外部阻力及其分力 23
1.3 渦輪噴氣發(fā)動機的單位參數(shù)及效率 24
1.3.1 基本單位參數(shù) 24
1.3.2 總效率及其耗油率的關(guān)系 26
1.3.3 熱效率、推進效率及能量平衡 27
復(fù)習(xí)思考題 29
第2章 進氣道和尾噴管 31
2.1 對進氣道的要求及其基本參數(shù) 32
2.1.1 對進氣道的要求 32
2.1.2 進氣道的基本參數(shù) 32
2.2 亞聲速進氣道 34
2.2.1 亞聲速進氣道進口截面速度Ci的選擇 35
2.2.2 亞聲速進氣道在亞聲速條件下的工作 35
2.2.3 亞聲速進氣道在超聲速條件下的工作 36
2.3 超聲速進氣道 38
2.3.1 超聲速進氣道的基本工作原理及類型 38
2.3.2 內(nèi)壓式超聲速進氣道 41
2.3.3 外壓式超聲速進氣道 43
2.3.4 混合式超聲速進氣道 44
2.4 超聲速進氣道的工作狀態(tài)及其特性 45
2.4.1 超聲速進氣道在超聲速條件下的工作狀態(tài) 45
2.4.2 超聲速進氣道的特性 46
2.4.3 超聲速進氣道的不穩(wěn)定工作 48
2.4.4 超聲速進氣道在亞聲速條件下的工作狀態(tài) 50
2.5 超聲速進氣道的調(diào)節(jié) 50
2.6 尾噴管 51
2.6.1 尾噴管的功能及其基本要求 51
2.6.2 氣流在尾噴管中的熱力過程及出口氣流參數(shù)的計算 52
2.6.3 尾噴管的主要類型及其特點 56
2.6.4 反推力與消除噪聲的概念 61
復(fù)習(xí)思考題 63
第3章 渦輪噴氣發(fā)動機的工作過程 64
3.1 渦輪噴氣發(fā)動機的工作過程參數(shù)對單位性能的影響 64
3.1.1 渦輪噴氣發(fā)動機的熱力學(xué)循環(huán) 64
3.1.2 渦輪噴氣發(fā)動機的主要單位性能參數(shù)及主要工作過程參數(shù) 67
3.1.3 增壓比對單位性能參數(shù)的影響 68
3.1.4 渦輪前燃氣溫度T¤3對單位性能參數(shù)的影響 70
3.1.5 工作過程參數(shù)的選擇原則 71
3.2 渦輪噴氣發(fā)動機的氣動熱力計算 74
3.2.1 熱力計算的目的和原始數(shù)據(jù)的備份 74
3.2.2 熱力計算方法 78
復(fù)習(xí)思考題 84
第4章 渦輪噴氣發(fā)動機各部件的共同工作及發(fā)動機的調(diào)節(jié) 86
4.1 渦輪噴氣發(fā)動機在穩(wěn)定狀態(tài)下各部件的共同工作 86
4.1.1 共同工作的一般概念 86
4.1.2 發(fā)動機各部件的共同工作條件 87
4.1.3 發(fā)動機各部件共同工作方程的建立 92
4.1.4 共同工作線的繪制及其應(yīng)用 92
4.1.5 進氣道和發(fā)動機的共同工作 96
4.1.6 不同情況下的共同工作線 97
4.2 渦輪噴氣發(fā)動機的調(diào)節(jié) 103
4.2.1 發(fā)動機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用及對它的要求 103
4.2.2 最大工作狀態(tài)的調(diào)節(jié)規(guī)律 105
4.2.3 巡航工作狀態(tài)的調(diào)節(jié)規(guī)律 107
復(fù)習(xí)思考題 108
第5章 渦輪噴氣發(fā)動機的特性 110
5.1 飛行包線 110
5.2 獲取特性的方法 111
5.3 渦輪噴氣發(fā)動機的速度特性 115
5.4 渦輪噴氣發(fā)動機的高度特性 120
5.5 渦輪噴氣發(fā)動機的轉(zhuǎn)速特性 122
5.5.1 發(fā)動機的基本工作狀態(tài) 123
5.5.2 幾何面積不可調(diào)的渦輪噴氣發(fā)動機的轉(zhuǎn)速特性 124
5.5.3 影響渦輪噴氣發(fā)動機轉(zhuǎn)速特性曲線形狀及分布的因素 128
5.6 渦輪噴氣發(fā)動機相似工作 134
5.6.1 發(fā)動機工作的相似準(zhǔn)則及基本假設(shè) 134
5.6.2 發(fā)動機性能的相似參數(shù) 135
5.6.3 發(fā)動機試車性能換算 138
復(fù)習(xí)思考題 140
第6章 渦輪噴氣發(fā)動機的非穩(wěn)定工作狀態(tài) 141
6.1 渦輪噴氣發(fā)動機的起動過程 141
6.2 渦輪噴氣發(fā)動機的加速過程 144
6.3 渦輪噴氣發(fā)動機的減速過程 148
復(fù)習(xí)考題 149
第7章 加力式渦輪噴氣發(fā)動機 150
7.1 噴液加力式渦輪噴氣發(fā)動機 150
7.1.1 在壓氣機進口噴液加力 150
7.1.2 在燃燒室中噴液加力 151
7.2 補燃加力式渦輪噴氣發(fā)動機 152
7.2.1 加力式渦輪噴氣發(fā)動機的工作過程參數(shù)對單位性能參數(shù)的影響 153
7.2.2 加力式渦輪噴氣發(fā)動機的熱力計算 157
7.2.3 接通加力時渦輪噴氣發(fā)動機有關(guān)參數(shù)的變化 159
7.2.4 加力式渦輪噴氣發(fā)動機的調(diào)節(jié) 163
7.2.5 加力式渦輪噴氣發(fā)動機的特性 164
復(fù)習(xí)思考題 166
第8章 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機 168
8.1 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機的工作原理 168
8.1.1 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機中壓氣機的工作特點 169
8.1.2 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機中渦輪的工作特點 170
8.1.3 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機的防喘機理 171
8.2 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機的參數(shù)選擇 172
8.3 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機在穩(wěn)定狀態(tài)下各部件的共同工作 173
8.3.1 在高壓壓氣機特性圖上的共同工作線 173
8.3.2 在低壓壓氣機特性圖上的共同工作線 174
8.3.3 噴管臨界截面面積的大小對雙軸渦輪噴氣發(fā)動機共同工作的影響 176
8.4 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機的調(diào)節(jié)規(guī)律 177
8.5 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機的特性 178
8.5.1 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機的轉(zhuǎn)速特性 179
8.5.2 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機的速度特性 180
8.5.3 雙軸渦輪噴氣發(fā)動機的高度特性 184
8.6 臺架試車時,雙軸渦輪噴氣發(fā)動機轉(zhuǎn)差、T¤3及推力F的調(diào)整 184
復(fù)習(xí)思考題 186
第9章 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機 187
9.1 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的基本工作原理及性能參數(shù) 187
9.1.1 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的由來 187
9.1.2 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的類型 189
9.1.3 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機主要參數(shù)的表示方法 190
9.2 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機工作過程參數(shù)對單位性能參數(shù)的影響及其選擇 192
9.2.1 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的工作過程參數(shù) 193
9.2.2 不加力渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的最佳分配系數(shù)及功分配系數(shù)的選擇 193
9.2.3 最佳涵道比Bopt的概念及涵道比B的選擇 195
9.2.4 不加力渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的最佳風(fēng)扇增壓比及風(fēng)扇增壓比的選擇 197
9.2.5 內(nèi)涵增壓比.¤k;I和渦輪前燃氣溫度T¤3對不加力渦輪風(fēng)扇發(fā)動機單位性能參數(shù)的影響 200
9.3 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的加力 202
9.3.1 加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的最佳風(fēng)扇增壓比及風(fēng)扇增壓比的選擇 203
9.3.2 內(nèi)涵工作過程參數(shù)對加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動機性能的影響 204
9.3.3 涵道比對加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動機性能的影響 204
9.4 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的熱力計算 206
9.4.1 熱力計算的目的 206
9.4.2 熱力計算方法及計算步驟 207
9.5 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機各部件共同工作的特點 214
9.5.1 高壓轉(zhuǎn)子的共同工作特點 214
9.5.2 低壓轉(zhuǎn)子的共同工作特點 215
9.6 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的調(diào)節(jié)特點 220
9.7 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機特性的特點 221
復(fù)習(xí)思考題 225
第10章 渦輪螺旋槳發(fā)動機 227
10.1 渦輪螺旋槳發(fā)動機的結(jié)構(gòu)方案與基本參數(shù) 227
10.1.1 結(jié)構(gòu)方案 227
10.1.2 基本參數(shù) 229
10.2 工作過程參數(shù)對單位性能參數(shù)的影響及其選擇 231
10.3 渦輪螺旋槳發(fā)動機可用功分配 233
10.4 渦輪螺旋槳發(fā)動機調(diào)節(jié)的特點和各部件共同工作的特點 235
10.4.1 帶自由渦輪的發(fā)動機調(diào)節(jié)及共同工作特點 235
10.4.2 單軸渦輪螺旋槳發(fā)動機和幾何不可調(diào)渦輪軸發(fā)動機的調(diào)節(jié)及共同工作特點 237
10.5 渦輪螺旋槳發(fā)動機的節(jié)流特性 238
10.6 渦輪螺旋槳發(fā)動機的速度、高度特性 240
10.6.1 渦輪螺旋槳發(fā)動機的速度特性 241
10.6.2 渦輪螺旋槳發(fā)動機的高度特性 242
10.6.3 高空渦輪螺旋槳發(fā)動機 243
復(fù)習(xí)思考題 245
第11章 渦輪軸發(fā)動機 246
11.1 循環(huán)參數(shù)選擇 246
11.2 Gem渦軸發(fā)動機總體性能 248
11.2.1 Gem結(jié)構(gòu)布局 249
11.2.2 部件性能 250
11.3 CT7系列民用渦軸發(fā)動機 257
11.3.1 CT7-6渦軸發(fā)動機 258
11.3.2 CT7-6集成技術(shù) 259
11.3.3 適航認證 260
11.4 渦軸發(fā)動機總體設(shè)計 260
11.4.1 第一層次:數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 262
11.4.2 第二層次:性能預(yù)測 263
11.4.3 第三層次:發(fā)動機初步設(shè)計和優(yōu)化 264
復(fù)習(xí)思考題 269
參考文獻 271
附錄 272