目錄
叢書(shū)序
前言
第1章 航空推進(jìn)系統(tǒng)的理論基礎(chǔ) 1
1.1 氣動(dòng)熱力學(xué)的理論基礎(chǔ) 001
1.1.1 氣體的狀態(tài)方程、聲速與馬赫數(shù) 001
1.1.2 氣體的總溫總壓 002
1.1.3 總參數(shù)表示的流量公式 003
1.1.4 氣體流動(dòng)的能量守恒方程 003
1.1.5 氣體流動(dòng)的動(dòng)量方程 004
1.1.6 變比熱法 004
1.1.7 有效熱值法 007
1.1.8 相似理論簡(jiǎn)介 009
1.2 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的部件基礎(chǔ) 011
1.2.1 大氣參數(shù) 011
1.2.2 進(jìn)氣道 013
1.2.3 風(fēng)扇和壓氣機(jī) 019
1.2.4 主燃燒室 023
1.2.5 渦輪 025
1.2.6 外涵道 028
1.2.7 混合室 029
1.2.8 加力燃燒室 030
1.2.9 尾噴管 033
1.3 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力循環(huán) 040
1.3.1 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力循環(huán) 040
1.3.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力循環(huán) 048
1.3.3 渦軸/渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力循環(huán) 050
習(xí)題 051
第2章 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的類型與性能參數(shù)60
2.1 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、功能與用途 061
2.1.1 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 062
2.1.2 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 064
2.1.3 渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī) 067
2.1.4 渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī) 068
2.1.5 渦輪槳扇發(fā)動(dòng)機(jī) 068
2.1.6 其他類型的航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī) 069
2.2 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理 071
2.2.1 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的對(duì)比 071
2.2.2 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的力學(xué)原理 071
2.2.3 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)原理的主要研究范圍 075
2.3 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù) 076
2.3.1 渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù) 076
2.3.2 渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù) 077
2.3.3 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 078
2.4 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和功率 081
2.4.1 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的推力公式 081
2.4.2 其他類型的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)推力公式 086
2.4.3 渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)功率 087
2.5 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換和效率 088
2.5.1 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率 088
2.5.2 渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率 088
2.5.3 渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的總效率 089
2.5.4 關(guān)于能量與動(dòng)量（力）的關(guān)系 089
2.5.5 關(guān)于能量的量級(jí) 094
習(xí)題 095
第3章 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)性能計(jì)算 100
3.1 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)點(diǎn) 100
3.2 設(shè)計(jì)點(diǎn)性能計(jì)算的假設(shè) 101
3.3 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)的性能計(jì)算步驟 102
3.3.1 單軸渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)性能的平均比熱計(jì)算過(guò)程 102
3.3.2 單軸渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)性能的變比熱計(jì)算過(guò)程 107
3.3.3 雙軸混排渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)性能的平均比熱計(jì)算過(guò)程 112
3.3.4 雙軸混排渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)性能的變比熱計(jì)算過(guò)程 123
3.4 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)分析 134
3.4.1 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)分析 135
3.4.2 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的敏感性分析 139
3.4.3 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)分析 140
3.4.4 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的敏感性分析 145
3.4.5 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)參數(shù)對(duì)性能參數(shù)的影響分析 148
3.5 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)的選擇 150
3.5.1 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)的限制值 150
3.5.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 153
習(xí)題 155
第4章 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件的共同工作和控制規(guī)律 161
4.1 非設(shè)計(jì)點(diǎn)特性與共同工作 161
4.2 獲得壓氣機(jī)特性圖的試驗(yàn)方法 161
4.3 壓氣機(jī)的簡(jiǎn)單匹配機(jī)理——壓氣機(jī)與節(jié)流閥的“共同工作” 164
4.3.1 壓氣機(jī)與節(jié)流閥的“簡(jiǎn)單匹配”165
4.3.2 壓氣機(jī)與節(jié)流閥的“復(fù)雜匹配”170
4.4 定幾何單軸渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)部件的共同工作 173
4.4.1 共同工作方程 174
4.4.2 共同工作方程組 185
4.5 其他類型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的共同工作方程（組）189
4.5.1 雙軸渦噴發(fā)動(dòng)機(jī) 189
4.5.2 混排渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 191
4.5.3 分排渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 194
4.5.4 渦軸、渦槳、槳扇發(fā)動(dòng)機(jī) 196
4.6 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的控制規(guī)律 197
4.6.1 關(guān)于控制規(guī)律 197
4.6.2 單軸渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的電子計(jì)算機(jī)控制簡(jiǎn)介 198
4.6.3 單軸渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的最大狀態(tài)控制規(guī)律 199
4.6.4 單軸渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的巡航狀態(tài)控制規(guī)律 203
4.6.5 單軸渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)加力狀態(tài)控制規(guī)律 204
4.6.6 其他渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的最大狀態(tài)控制規(guī)律 207
習(xí)題 214
第5章 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)特性 221
5.1 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)特性 222
5.1.1 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)特性的定義 222
5.1.2 特性計(jì)算的目的 222
5.1.3 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)特性函數(shù)定義 222
5.2 變比熱渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)特性計(jì)算基礎(chǔ) 223
5.2.1 部件特性圖 223
5.2.2 多元插值法 227
5.2.3 比例系數(shù)（耦合系數(shù)） 227
5.2.4 改善牛頓法的收斂性 228
5.3 渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性 232
5.3.1 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性 232
5.3.2 雙軸混排渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性 239
5.4 渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的高度特性 244
5.4.1 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的高度特性 244
5.4.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的高度特性 245
5.5 渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度特性 247
5.5.1 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度特性 247
5.5.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度特性 249
5.6 渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)流特性 250
5.6.1 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)流特性 250
5.6.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)流特性 250
5.7 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)特性獲取的試驗(yàn)方法 250
5.7.1 幾何相似 250
5.7.2 流動(dòng)相似 251
5.7.3 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的相似工作狀態(tài) 253
5.7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的組合相似參數(shù) 256
5.7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)地面試車性能參數(shù)的換算 258
5.8 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的加、減速特性 261
5.8.1 加、減速特性計(jì)算方法 261
5.8.2 加、減速過(guò)程的控制規(guī)律設(shè)計(jì)方法 267
5.9 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性 270
習(xí)題 273
第6章 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)使用特性 276
6.1 飛行包線與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的工作包線 276
6.1.1 戰(zhàn)斗機(jī)用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī) 276
6.1.2 客機(jī)/運(yùn)輸機(jī)用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī) 278
6.1.3 起動(dòng)包線 278
6.2 進(jìn)氣道與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配 279
6.2.1 進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)流量匹配 280
6.2.2 進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)的流場(chǎng)匹配 286
6.2.3 超聲速進(jìn)氣道安裝阻力 290
6.3 使用環(huán)境對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 295
6.3.1 大氣溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 295
6.3.2 大氣濕度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 295
6.3.3 雷諾數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 296
6.3.4 引氣和功率提取對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 296
6.4 不同飛行器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用特性要求 297
6.4.1 軍用飛機(jī)對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的要求 297
6.4.2 民航飛機(jī)對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的要求 300
習(xí)題 307
第7章 新概念發(fā)動(dòng)機(jī) 310
7.1 帶升力風(fēng)扇的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 310
7.1.1 基本概念 310
7.1.2 工作原理及結(jié)構(gòu) 310
7.1.3 工作過(guò)程 312
7.1.4 關(guān)鍵技術(shù) 314
7.2 變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī) 315
7.2.1 基本概念 315
7.2.2 分類及定義 315
7.2.3 性能優(yōu)勢(shì) 317
7.3 渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī) 319
7.3.1 需求 319
7.3.2 基本原理 320
7.3.3 結(jié)構(gòu)/組成 321
7.3.4 關(guān)鍵技術(shù) 323
7.3.5 發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 324
7.4 超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī) 326
7.4.1 需求 326
7.4.2 基本原理 327
7.4.3 結(jié)構(gòu)/組成 328
7.4.4 關(guān)鍵技術(shù) 329
7.4.5 發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 331
7.5 脈沖爆震渦輪發(fā)動(dòng)機(jī) 334
7.5.1 基本概念 334
7.5.2 分類及定義 335
7.5.3 原理及優(yōu)勢(shì) 337
7.5.4 關(guān)鍵技術(shù) 341
7.6 分布式混合推進(jìn)系統(tǒng) 341
7.6.1 背景 341
7.6.2 基本原理 343
7.6.3 結(jié)構(gòu)/組成 344
7.6.4 關(guān)鍵技術(shù) 345
7.6.5 發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 347
7.7 其他新概念發(fā)動(dòng)機(jī)和技術(shù) 348
7.7.1 齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 348
7.7.2 智能發(fā)動(dòng)機(jī) 349
7.7.3 波轉(zhuǎn)子增壓循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī) 351
7.7.4 核能發(fā)動(dòng)機(jī) 354
7.7.5 離子風(fēng)推進(jìn)技術(shù) 354
7.7.6 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的新技術(shù) 354
習(xí)題 365
參考文獻(xiàn) 367
主要符號(hào)表 369