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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: 9787030738141丛书名: “两机”专项
内容简介
排气系统是航空发动机的重要组成部分，《航空发动机排气系统设计》是作者在梳理和总结以往航空发动机排气系统领域工程、科研和教学成果基础上撰写的一本关于其设计的专著。《航空发动机排气系统设计》共10章，第1章介绍排气系统主要功能及分类；第2章阐述排气系统气动设计基础理论；第3～10章分别重点讲述固定式喷管设计、常规可调式喷管设计、典型矢量喷管设计、新型矢量喷管设计、反推力装置设计及排气系统的红外隐身设计、雷达隐身设计、噪声抑制设计，包括研发依据、国内外研发情况、设计要点或技术要点、设计/应用案例或展望。
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章排气系统主要功能及分类
1.1涡喷/涡扇发动机喷管的主要功能及分类001
1.1.1主要功能001
1.1.2主要分类002
1.2涡喷/涡扇发动机反推力装置的主要功能及分类020
1.2.1主要功能020
1.2.2主要分类020
1.3涡桨/涡轴发动机喷管的主要功能及分类025
1.3.1主要功能025
1.3.2主要分类026
参考文献028
第2章排气系统气动设计基础理论
2.1气动基础理论030
2.1.1定常一维流的基本方程030
2.1.2声速和马赫数032
2.1.3滞止参数、临界参数和速度系数034
2.1.4气体动力学函数037
2.1.5变截面管流与拉瓦尔喷管040
2.1.6收敛喷管的工作状况041
2.1.7收扩喷管的工作状况042
2.2喷管理论性能及实际性能045
2.2.1收敛喷管的理论性能045
2.2.2收扩喷管的理论性能046
2.2.3表征喷管性能的基本参数049
2.2.4收敛喷管的实际性能052
2.2.5收扩喷管的实际性能055
2.2.6反推力装置的性能056
参考文献058
第3章固定式喷管设计
3.1大/中等涵道比涡扇发动机混合式喷管设计059
3.1.1研发依据059
3.1.2国内外研发情况062
3.1.3设计要点063
3.1.4应用案例：中等涵道比涡扇发动机混合式喷管方案设计070
3.2大/中等涵道比涡扇发动机分开式喷管设计074
3.2.1研发依据074
3.2.2国内外研发情况075
3.2.3设计要点076
3.2.4应用案例：中位面方法在分开式喷管气动设计中的应用及分析084
3.3涡桨/涡轴发动机喷管设计088
3.3.1研发依据088
3.3.2国内外研发情况089
3.3.3设计要点093
3.3.4应用案例：喷管结构设计和红外隐身设计095
参考文献098
第4章常规可调式喷管设计
4.1收敛喷管设计101
4.1.1研发依据101
4.1.2国内外研发情况102
4.1.3设计要点103
4.1.4应用案例：加力式涡扇发动机可调式收敛喷管结构设计109
4.2收扩喷管设计113
4.2.1研发依据113
4.2.2国内外研发情况115
4.2.3设计要点116
4.2.4应用案例：F100发动机收扩喷管设计分析125
参考文献131
第5章典型矢量喷管设计
5.1轴对称矢量喷管设计132
5.1.1研发依据132
5.1.2国内外研发情况133
5.1.3设计要点134
5.1.4应用案例：轴对称矢量喷管内流特性数值模拟分析139
5.2圆转方二元矢量喷管设计144
5.2.1研发依据144
5.2.2国内外研发情况145
5.2.3设计要点147
5.2.4应用案例：圆转方二元矢量喷管气动方案优化设计149
5.3球面收敛二元矢量喷管设计152
5.3.1研发依据152
5.3.2国内外研发情况153
5.3.3设计要点154
5.3.4应用案例：球面收敛二元矢量喷管气动方案优化设计158
参考文献160
第6章新型矢量喷管设计
6.1塞式轴对称矢量喷管设计163
6.1.1研发依据163
6.1.2国内外研发情况164
6.1.3技术要点165
6.1.4应用展望167
6.2流体控制式矢量喷管设计168
6.2.1研发依据168
6.2.2国内外研发情况168
6.2.3技术要点170
6.2.4应用展望175
6.3三轴承旋转喷管设计176
6.3.1研发依据176
6.3.2国内外研发情况177
6.3.3技术要点180
6.3.4应用展望182
参考文献183
第7章反推力装置设计
7.1抓斗式反推力装置设计188
7.1.1研发依据188
7.1.2国内外研发情况188
7.1.3设计要点190
7.1.4设计案例：民用小涵道比涡扇发动机抓斗式反推力装置设计191
7.2折流门式反推力装置设计193
7.2.1研发依据193
7.2.2国内外研发情况193
7.2.3设计要点195
7.2.4应用案例： 影响内门/外门式反推力装置气动性能因素初步分析195
7.3叶栅式反推力装置设计200
7.3.1研发依据200
7.3.2国内外研发情况201
7.3.3设计要点203
7.3.4设计案例：叶栅式反推力装置叶栅及叶栅框周向布局气动设计217
7.4流体控制式反推力装置设计219
7.4.1研发依据219
7.4.2国内外研发情况220
7.4.3技术要点221
7.4.4应用展望225
参考文献226
第8章排气系统红外隐身设计
8.1红外隐身设计基础理论229
8.1.1红外辐射基本概念及特点229
8.1.2热辐射理论230
8.1.3数值计算理论基础及方法237
8.1.4航空发动机红外辐射特性机理246
8.2红外隐身设计247
8.2.1研发依据247
8.2.2国内外研发情况247
8.2.3技术要点249
8.2.4应用案例：圆转方二元矢量喷管红外辐射特性数值模拟分析257
参考文献260
第9章排气系统雷达隐身设计
9.1雷达隐身设计基础理论261
9.1.1雷达频谱波段261
9.1.2雷达距离方程263
9.1.3雷达散射截面264
9.1.4雷达频率特性264
9.1.5主要雷达散射源266
9.1.6发动机腔体散射267
9.1.7数值计算理论和方法268
9.2雷达隐身设计278
9.2.1研发依据278
9.2.2国内外研发情况278
9.2.3技术要点280
9.2.4应用案例：单边膨胀球面收敛二元喷管雷达隐身修形
设计分析285
参考文献292
第10章排气系统噪声抑制设计
10.1噪声抑制设计基础理论295
10.1.1设计理论295
10.1.2喷流噪声预测方法305
10.2喷流噪声抑制设计312
10.2.1研发依据312
10.2.2国内外研发情况314
10.2.3技术要点316
10.2.4应用案例：大涵道比涡扇发动机分开式喷管喷流噪声抑制方案设计326
参考文献332
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章排气系统主要功能及分类
1.1涡喷/涡扇发动机喷管的主要功能及分类001
1.1.1主要功能001
1.1.2主要分类002
1.2涡喷/涡扇发动机反推力装置的主要功能及分类020
1.2.1主要功能020
1.2.2主要分类020
1.3涡桨/涡轴发动机喷管的主要功能及分类025
1.3.1主要功能025
1.3.2主要分类026
参考文献028
第2章排气系统气动设计基础理论
2.1气动基础理论030
2.1.1定常一维流的基本方程030
2.1.2声速和马赫数032
2.1.3滞止参数、临界参数和速度系数034
2.1.4气体动力学函数037
2.1.5变截面管流与拉瓦尔喷管040
2.1.6收敛喷管的工作状况041
2.1.7收扩喷管的工作状况042
2.2喷管理论性能及实际性能045
2.2.1收敛喷管的理论性能045
2.2.2收扩喷管的理论性能046
2.2.3表征喷管性能的基本参数049
2.2.4收敛喷管的实际性能052
2.2.5收扩喷管的实际性能055
2.2.6反推力装置的性能056
参考文献058
第3章固定式喷管设计
3.1大/中等涵道比涡扇发动机混合式喷管设计059
3.1.1研发依据059
3.1.2国内外研发情况062
3.1.3设计要点063
3.1.4应用案例：中等涵道比涡扇发动机混合式喷管方案设计070
3.2大/中等涵道比涡扇发动机分开式喷管设计074
3.2.1研发依据074
3.2.2国内外研发情况075
3.2.3设计要点076
3.2.4应用案例：中位面方法在分开式喷管气动设计中的应用及分析084
3.3涡桨/涡轴发动机喷管设计088
3.3.1研发依据088
3.3.2国内外研发情况089
3.3.3设计要点093
3.3.4应用案例：喷管结构设计和红外隐身设计095
参考文献098
第4章常规可调式喷管设计
4.1收敛喷管设计101
4.1.1研发依据101
4.1.2国内外研发情况102
4.1.3设计要点103
4.1.4应用案例：加力式涡扇发动机可调式收敛喷管结构设计109
4.2收扩喷管设计113
4.2.1研发依据113
4.2.2国内外研发情况115
4.2.3设计要点116
4.2.4应用案例：F100发动机收扩喷管设计分析125
参考文献131
第5章典型矢量喷管设计
5.1轴对称矢量喷管设计132
5.1.1研发依据132
5.1.2国内外研发情况133
5.1.3设计要点134
5.1.4应用案例：轴对称矢量喷管内流特性数值模拟分析139
5.2圆转方二元矢量喷管设计144
5.2.1研发依据144
5.2.2国内外研发情况145
5.2.3设计要点147
5.2.4应用案例：圆转方二元矢量喷管气动方案优化设计149
5.3球面收敛二元矢量喷管设计152
5.3.1研发依据152
5.3.2国内外研发情况153
5.3.3设计要点154
5.3.4应用案例：球面收敛二元矢量喷管气动方案优化设计158
参考文献160
第6章新型矢量喷管设计
6.1塞式轴对称矢量喷管设计163
6.1.1研发依据163
6.1.2国内外研发情况164
6.1.3技术要点165
6.1.4应用展望167
6.2流体控制式矢量喷管设计168
6.2.1研发依据168
6.2.2国内外研发情况168
6.2.3技术要点170
6.2.4应用展望175
6.3三轴承旋转喷管设计176
6.3.1研发依据176
6.3.2国内外研发情况177
6.3.3技术要点180
6.3.4应用展望182
参考文献183
第7章反推力装置设计
7.1抓斗式反推力装置设计188
7.1.1研发依据188
7.1.2国内外研发情况188
7.1.3设计要点190
7.1.4设计案例：民用小涵道比涡扇发动机抓斗式反推力装置设计191
7.2折流门式反推力装置设计193
7.2.1研发依据193
7.2.2国内外研发情况193
7.2.3设计要点195
7.2.4应用案例： 影响内门/外门式反推力装置气动性能因素初步分析195
7.3叶栅式反推力装置设计200
7.3.1研发依据200
7.3.2国内外研发情况201
7.3.3设计要点203
7.3.4设计案例：叶栅式反推力装置叶栅及叶栅框周向布局气动设计217
7.4流体控制式反推力装置设计219
7.4.1研发依据219
7.4.2国内外研发情况220
7.4.3技术要点221
7.4.4应用展望225
参考文献226
第8章排气系统红外隐身设计
8.1红外隐身设计基础理论229
8.1.1红外辐射基本概念及特点229
8.1.2热辐射理论230
8.1.3数值计算理论基础及方法237
8.1.4航空发动机红外辐射特性机理246
8.2红外隐身设计247
8.2.1研发依据247
8.2.2国内外研发情况247
8.2.3技术要点249
8.2.4应用案例：圆转方二元矢量喷管红外辐射特性数值模拟分析257
参考文献260
第9章排气系统雷达隐身设计
9.1雷达隐身设计基础理论261
9.1.1雷达频谱波段261
9.1.2雷达距离方程263
9.1.3雷达散射截面264
9.1.4雷达频率特性264
9.1.5主要雷达散射源266
9.1.6发动机腔体散射267
9.1.7数值计算理论和方法268
9.2雷达隐身设计278
9.2.1研发依据278
9.2.2国内外研发情况278
9.2.3技术要点280
9.2.4应用案例：单边膨胀球面收敛二元喷管雷达隐身修形
设计分析285
参考文献292
第10章排气系统噪声抑制设计
10.1噪声抑制设计基础理论295
10.1.1设计理论295
10.1.2喷流噪声预测方法305
10.2喷流噪声抑制设计312
10.2.1研发依据312
10.2.2国内外研发情况314
10.2.3技术要点316
10.2.4应用案例：大涵道比涡扇发动机分开式喷管喷流噪声抑制方案设计326
参考文献332
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