描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030743893丛书名: “两机”专项
内容简介
本书从产品研发角度介绍航空发动机组合压气机设计，具有比较强的针对性。本书内容涉及航空发动机组合压气机设计的主要环节，包括设计要求与分析、气动设计、结构设计、热分析、强度设计、试验验证与典型故障介绍等。本书旨在通过对组合压气机设计方法及设计流程的介绍，使读者对组合压气机的设计有一个系统的概念，有利于从事航空发动机组合压气机研发的相关人员更好地开展工作。
目 录
目录
涡轮机械与推进系统出版项目 序
“两机”专项：航空发动机技术出版工程 序
前言
第1章 绪论
1.1 组合压气机简介 003
1.2 采用组合压气机的原因 004
1.3 组合压气机如何设计 007
1.4 组合压气机设计要求 007
1.4.1 气动设计要求 007
1.4.2 结构设计要求 008
第2章 组合压气机气动设计
2.1 平均参数设计 010
2.1.1 平均参数设计原理 011
2.1.2 平均参数设计与分析 016
2.2 S2流面设计 019
2.2.1 S2流面反问题设计原理 019
2.2.2 S2流面反问题设计与分析 023
2.3 叶片设计 027
2.3.1 叶片设计原理 027
2.3.2 叶片参数选取与造型 032
2.4 三维数值计算分析 041
2.4.1 三维数值计算方法 041
2.4.2 三维数值计算结果分析 044
2.5 气动扩稳设计 049
2.5.1 非设计工况下的级间不协调性 049
2.5.2 气动扩稳原理 050
2.5.3 气动扩稳设计与分析 053
第3章 组合压气机结构设计
3.1 结构特点及设计准则 058
3.2 结构布局设计 059
3.2.1 结构布局介绍 059
3.2.2 转子及支承结构 060
3.2.3 承力结构 060
3.2.4 调节机构 061
3.2.5 滑油系统和空气系统 061
3.2.6 选材及工艺性分析 061
3.3 转子结构设计 063
3.3.1 整体轴流叶轮 064
3.3.2 离心叶轮 066
3.3.3 中心拉杆 067
3.3.4 转动密封件 068
3.4 静子结构设计 071
3.4.1 轴流机匣 072
3.4.2 静子叶片 076
3.4.3 叶轮外罩 078
3.4.4 扩压器 079
3.4.5 扩压器机匣 080
3.4.6 静子叶片角度调节机构 082
3.5 零件选材 084
3.5.1 选材原则 084
3.5.2 常用材料 084
3.6 结构设计分析 085
3.6.1 叶尖间隙设计及分析 085
3.6.2 径向配合关系选择及分析 087
3.6.3 轴向尺寸关系确定及分析 088
第4章 组合压气机热分析
4.1 概述 089
4.2 热分析基本原理 089
4.2.1 热传递的基本方式 089
4.2.2 热传递的基本定律 093
4.3 热分析方法 098
4.3.1 数学分析求解方法 098
4.3.2 离散数值求解方法 099
4.4 温度场计算与分析 101
4.4.1 计算输入 101
4.4.2 计算流程 102
4.4.3 温度场计算 103
第5章 组合压气机强度设计
5.1 静强度分析 107
5.1.1 分析方法 107
5.1.2 静强度评估 111
5.2 振动分析 111
5.2.1 设计方法 111
5.2.2 振动评估 114
5.3 寿命分析 115
5.3.1 低循环疲劳寿命 116
5.3.2 高周疲劳强度 117
5.3.3 蠕变/持久寿命 117
5.3.4 损伤分析 118
5.4 机匣包容性分析 119
5.5 外物损伤分析 119
5.6 刚度/变形分析 120
第6章 组合压气机试验验证
6.1 组合压气机气动性能试验 121
6.1.1 叶栅性能试验 121
6.1.2 低速模拟压气机性能试验 122
6.1.3 组合压气机部件性能试验 123
6.2 组合压气机结构强度试验 130
6.2.1 转子强度试验 130
6.2.2 低循环疲劳寿命试验 131
6.2.3 机匣强度试验 132
6.2.4 叶片振动疲劳试验 133
第7章 组合压气机典型故障及分析
7.1 转静子碰磨故障 135
7.1.1 整体叶片盘叶片刮磨裂纹故障 135
7.1.2 间隔环刮磨断裂故障 136
7.1.3 离心叶轮刮磨钛火故障 136
7.2 组合压气机转静子件裂纹/掉块故障 137
7.2.1 离心叶轮盘体掉块故障 137
7.2.2 离心叶轮叶片裂纹故障 138
7.2.3 间隔环裂纹故障 139
7.2.4 扩压器叶片根部裂纹故障 139
第8章 组合压气机未来发展
8.1 先进气动设计技术 141
8.1.1 复合弯掠叶片设计技术 141
8.1.2 基于变系数对流扩散方程的叶片设计方法 143
8.1.3 曲率连续前缘叶型设计技术 146
8.1.4 先进离心叶轮设计技术 148
8.1.5 先进扩压器设计技术 150
8.2 先进结构设计技术 152
8.2.1 功能、性能、强度多学科智能优化设计技术 152
8.2.2 基于新材料、新工艺的先进结构设计技术 153
8.3 未来发展趋势 160
参考文献 162
涡轮机械与推进系统出版项目 序
“两机”专项：航空发动机技术出版工程 序
前言
第1章 绪论
1.1 组合压气机简介 003
1.2 采用组合压气机的原因 004
1.3 组合压气机如何设计 007
1.4 组合压气机设计要求 007
1.4.1 气动设计要求 007
1.4.2 结构设计要求 008
第2章 组合压气机气动设计
2.1 平均参数设计 010
2.1.1 平均参数设计原理 011
2.1.2 平均参数设计与分析 016
2.2 S2流面设计 019
2.2.1 S2流面反问题设计原理 019
2.2.2 S2流面反问题设计与分析 023
2.3 叶片设计 027
2.3.1 叶片设计原理 027
2.3.2 叶片参数选取与造型 032
2.4 三维数值计算分析 041
2.4.1 三维数值计算方法 041
2.4.2 三维数值计算结果分析 044
2.5 气动扩稳设计 049
2.5.1 非设计工况下的级间不协调性 049
2.5.2 气动扩稳原理 050
2.5.3 气动扩稳设计与分析 053
第3章 组合压气机结构设计
3.1 结构特点及设计准则 058
3.2 结构布局设计 059
3.2.1 结构布局介绍 059
3.2.2 转子及支承结构 060
3.2.3 承力结构 060
3.2.4 调节机构 061
3.2.5 滑油系统和空气系统 061
3.2.6 选材及工艺性分析 061
3.3 转子结构设计 063
3.3.1 整体轴流叶轮 064
3.3.2 离心叶轮 066
3.3.3 中心拉杆 067
3.3.4 转动密封件 068
3.4 静子结构设计 071
3.4.1 轴流机匣 072
3.4.2 静子叶片 076
3.4.3 叶轮外罩 078
3.4.4 扩压器 079
3.4.5 扩压器机匣 080
3.4.6 静子叶片角度调节机构 082
3.5 零件选材 084
3.5.1 选材原则 084
3.5.2 常用材料 084
3.6 结构设计分析 085
3.6.1 叶尖间隙设计及分析 085
3.6.2 径向配合关系选择及分析 087
3.6.3 轴向尺寸关系确定及分析 088
第4章 组合压气机热分析
4.1 概述 089
4.2 热分析基本原理 089
4.2.1 热传递的基本方式 089
4.2.2 热传递的基本定律 093
4.3 热分析方法 098
4.3.1 数学分析求解方法 098
4.3.2 离散数值求解方法 099
4.4 温度场计算与分析 101
4.4.1 计算输入 101
4.4.2 计算流程 102
4.4.3 温度场计算 103
第5章 组合压气机强度设计
5.1 静强度分析 107
5.1.1 分析方法 107
5.1.2 静强度评估 111
5.2 振动分析 111
5.2.1 设计方法 111
5.2.2 振动评估 114
5.3 寿命分析 115
5.3.1 低循环疲劳寿命 116
5.3.2 高周疲劳强度 117
5.3.3 蠕变/持久寿命 117
5.3.4 损伤分析 118
5.4 机匣包容性分析 119
5.5 外物损伤分析 119
5.6 刚度/变形分析 120
第6章 组合压气机试验验证
6.1 组合压气机气动性能试验 121
6.1.1 叶栅性能试验 121
6.1.2 低速模拟压气机性能试验 122
6.1.3 组合压气机部件性能试验 123
6.2 组合压气机结构强度试验 130
6.2.1 转子强度试验 130
6.2.2 低循环疲劳寿命试验 131
6.2.3 机匣强度试验 132
6.2.4 叶片振动疲劳试验 133
第7章 组合压气机典型故障及分析
7.1 转静子碰磨故障 135
7.1.1 整体叶片盘叶片刮磨裂纹故障 135
7.1.2 间隔环刮磨断裂故障 136
7.1.3 离心叶轮刮磨钛火故障 136
7.2 组合压气机转静子件裂纹/掉块故障 137
7.2.1 离心叶轮盘体掉块故障 137
7.2.2 离心叶轮叶片裂纹故障 138
7.2.3 间隔环裂纹故障 139
7.2.4 扩压器叶片根部裂纹故障 139
第8章 组合压气机未来发展
8.1 先进气动设计技术 141
8.1.1 复合弯掠叶片设计技术 141
8.1.2 基于变系数对流扩散方程的叶片设计方法 143
8.1.3 曲率连续前缘叶型设计技术 146
8.1.4 先进离心叶轮设计技术 148
8.1.5 先进扩压器设计技术 150
8.2 先进结构设计技术 152
8.2.1 功能、性能、强度多学科智能优化设计技术 152
8.2.2 基于新材料、新工艺的先进结构设计技术 153
8.3 未来发展趋势 160
参考文献 162
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