Aircraft Propulsion and Gas Turbine Engines pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:El-Sayed, Ahmed F.

出品人:

页数:914

译者:

出版时间:2008-2

价格:948.81

装帧:HRD

isbn号码:9780849391965

丛书系列:

图书标签:

航空推进
燃气涡轮发动机
航空工程
机械工程
热力学
流体力学
发动机设计
航空动力学
推进系统
航空航天

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具体描述

Offering a uniquely comprehensive comparison of aerospace engines never before published, this volume explores aircraft engines and engine components for use in both power generation and marine applications. Offering a historical overview, this up-to-date text classifies all types of aerospace engines, examines the different performance parameters of air-breathing engines, and demonstrates the procedures for selecting an appropriate engine. It presents an aerodynamic and thermodynamic analysis of aircraft engines along with comparisons of different engine types. The author includes both aero-thermodynamic and mechanical designs of rotating elements, intakes, combustion chambers, and nozzles. He also discusses new trends in aircraft engines.

好的，这是一份关于《Aircraft Propulsion and Gas Turbine Engines》这本书的详细内容介绍，旨在全面展现其涵盖的各个核心领域，同时不重复提及您指定的书名本身。 --- 涡轮机械与航空推进系统：原理、设计与应用本书深入探讨了现代航空动力学、热力学以及机械工程领域中最为关键的分支之一：燃气涡轮发动机的工作原理、设计方法和实际应用。内容聚焦于如何利用流体动力学、传热学和材料科学的知识，构建出高效、可靠且符合严苛运行标准的航空动力装置。全书结构严谨，从基础的热力循环出发，逐步构建起对复杂系统的理解。第一部分：基础热力学与流体力学基础系统首先建立起分析燃气涡轮发动机所需的理论基石。详细阐述了适用于高熵流动的气体动力学原理，包括等熵流动、激波现象以及扩散过程中的能量损失。重点分析了理想和实际的布雷顿循环（Brayton Cycle），区分了理想循环的性能极限与实际循环中由于摩擦、热损失和压降导致的效率衰减。空气动力学基础：深入剖析了轴流式和离心式压缩机中叶片设计对气流的加速与增压作用，讨论了级叶片设计参数如弦长比、倾角和展向载荷的优化。对于跨音速流动中的激波-边界层相互作用，提供了详细的数值和实验分析方法。热力学应用：阐释了燃烧室中的化学反应动力学和能量释放过程。探讨了提高循环效率的关键手段，如提高涡轮进口温度（TIT）和增加总压比（OPR），并分析了这些参数对部件性能的相互制约关系。第二部分：核心部件的详细工程分析与设计本书的核心章节致力于解构和分析燃气涡轮发动机的四大核心部件——进气道、压气机、燃烧室和涡轮——的工程细节。 2.1 进气道与流道设计针对不同飞行马赫数（亚音速、跨音速及超音速）下的进气道设计提出了具体的要求和解决方案。分析了如何通过精心设计的几何形状，确保进入压气机的气流均匀且畸变最小，同时有效抑制逆流和喘振现象的发生。探讨了调节进气道斜坡（ramp）或移动锥体（cone）以优化激波位置对发动机性能的影响。 2.2 压气机系统：从轴流到离心详细比较了轴流式和离心式压气机的优缺点及其适用范围。对于轴流式压气机，着重讲解了多级压缩的原理、级间匹配问题，以及如何通过变动静子叶片角度（VSV）技术来拓宽发动机的安全工作范围，防止喘振。提供了叶片的气动弹性分析方法，以应对高周速下的疲劳载荷。 2.3 燃烧室技术与燃烧稳定性燃烧室的设计目标在于实现燃料的完全、稳定燃烧，同时将出口温度分布的均匀性控制在极小的范围内，以保护后续的涡轮叶片。书中详细介绍了扩散燃烧与预混预蒸发（prevaporization-premixing）燃烧的机理，并探讨了低排放燃烧技术，如贫油预混（Lean Premixed, LPI）燃烧，以满足日益严格的NOx和CO排放标准。 2.4 涡轮机：能量提取与极端环境下的材料挑战涡轮机是决定发动机热效率的决定性部件。分析集中在如何最大效率地从高温高压燃气中提取动能。涵盖了高效率的导向叶片（stator）和作动叶片（rotor）设计，以及气动载荷的精确计算。更重要的是，本部分深入探讨了涡轮叶片面临的极端工作环境：极高的温度（往往超过合金的熔点）和严苛的离心力。详细介绍了先进的冷却技术，包括气膜冷却、冲击冷却以及对流冷却的几何优化。讨论了高温合金（如镍基单晶合金）的冶金学特性，以及热障涂层（TBCs）在提高叶片寿命中的关键作用。第三部分：发动机的性能、循环优化与推进效率本部分将系统层面的性能分析放在首位，探讨如何通过优化部件参数来提升整体推进效率和燃油经济性。推进效率与热效率的关联：解释了喷气效率、推力和燃油消耗率（SFC）之间的复杂关系，并指导读者如何权衡不同涵道比（Bypass Ratio）对不同飞行任务（如高空巡航或低速起降）的适应性。先进循环概念：介绍了超越传统单轴或双轴设计的先进概念，例如可变循环发动机（Variable Cycle Engines, VCE）的设计思路，旨在实现不同马赫数下效率的最优化。瞬态响应分析：探讨了发动机从低功率到最大推力时的动态响应特性，分析了惯性、时间延迟以及控制系统对瞬态性能的影响。第四部分：附件、控制与可靠性工程最后，本书触及了将气动热力学设计转化为实际可操作设备的工程实践。附件系统：分析了燃油管理系统、润滑系统和附件齿轮箱（Accessory Gearbox, AGB）对发动机整体布局和性能的影响。全权限数字电子控制（FADEC）：详细介绍了现代发动机控制系统的架构、传感器技术和控制算法。强调了控制系统在实时监测部件健康状况、管理喘振边界和确保操作安全中的核心地位。寿命预测与维护：讨论了高周疲劳（HCF）、低周疲劳（LCF）以及蠕变在部件寿命预测中的应用，为发动机的可靠性评估提供了工程工具。本书面向从事航空航天工程、机械工程的高级本科生、研究生以及航空发动机设计和维修领域的专业工程师。它不仅提供了深入的理论框架，更融入了大量的工程实例和设计规范，是理解和开发新一代燃气涡轮动力装置的必备参考。