葉輪機械在國民經(jīng)濟、國防科技領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。本書系統(tǒng)介紹了葉輪機械的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及變工況工作特性,內(nèi)容上力求將船用不同類型葉輪機械的共同基礎(chǔ)理論融合在一起。全書共 10章,主要包括軸流渦輪、向心渦輪、軸流式壓氣機以及離心式壓氣機的氣動熱力學(xué)原理、設(shè)計工況和變工況特性分析等,并簡要介紹了汽輪機和燃氣輪機的結(jié)構(gòu)組成
本書可作為能源動力類專業(yè)本科葉輪機械課程的教材,亦可作為航空、航天、發(fā)電等領(lǐng)域相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。
第 1 章 緒論
1.1 葉輪機械的基本概念、分類和特點
1.1.1 葉輪機械分類
1.1.2 葉輪機械的特點
1.1.3 艦船葉輪機械的發(fā)展
1.2 葉輪機械典型結(jié)構(gòu)組成
1.2.1 典型汽輪機結(jié)構(gòu)組成
1.2.2 典型燃氣輪機結(jié)構(gòu)組成
1.3 基礎(chǔ)理論
1.3.1 氣動熱力學(xué)基本概念
1.3.2 簡化的一元流動模型
1.3.3 基本方程式
習(xí)題
第 2 章 軸流渦輪機級的工作原理
2.1 概述
2.1.1 級的工作過程
2.1.2 級的反動度
2.1.3 級的類型和特點
2.2 氣體在噴嘴(靜葉)和動葉通道中的流動
2.2.1 工質(zhì)在噴嘴(靜葉)中的膨脹過程
2.2.2 工質(zhì)在噴嘴斜切部分內(nèi)的膨脹
2.2.3 工質(zhì)在動葉通道中的流動過程和通流能力
2.3 輪周功率和輪周效率
2.3.1 工質(zhì)作用在動葉柵上的力和輪周功率
2.3.2 輪周效率
2.3.3 輪周效率與速比的關(guān)系
2.3.4 影響輪周效率的其他因素
2.4 復(fù)速級渦輪
2.4.1 復(fù)速級的輪周功、輪周效率和最佳速比
2.4.2 復(fù)速級的流動損失和輪周效率
2.5 渦輪機葉柵的幾何參數(shù)與氣動參數(shù)
2.5.1 葉型參數(shù)
2.5.2 葉柵參數(shù)和葉柵氣動參數(shù)
2.5.3 葉柵氣動特性試驗
2.5.4 沿葉型表面的壓力分布
2.5.5 出氣角和流量系數(shù)
2.6 渦輪長葉片級
2.6.1 長葉片級基本特點
2.6.2 長葉片級基本方程
2.6.3 簡單徑向平衡條件和等環(huán)量級
2.6.4 等環(huán)量扭曲方法中的參數(shù)變化
2.6.5 滿足簡單徑向平衡條件的其他流型
2.6.6 完全徑向平衡條件與可控渦流型
2.7 級的內(nèi)損失和內(nèi)效率
2.7.1 級的內(nèi)損失
2.7.2 級的內(nèi)效率和熱力過程線
2.8 渦輪機級的熱力計算
2.8.1 噴嘴部分計算
2.8.2 動葉部分計算
2.8.3 輪周效率的計算
2.8.4 級內(nèi)損失的計算
2.8.5 級效率與內(nèi)功率的計算
習(xí)題
第 3 章 多級軸流渦輪機
3.1 多級渦輪機的特點
3.1.1 多級渦輪機的優(yōu)點和存在的問題
3.1.2 重?zé)岈F(xiàn)象和重?zé)嵯禂?shù)
3.1.3 余速的利用
3.1.4 子午剖面通流部分的形式
3.1.5 焓降分配與級數(shù)選取
3.1.6 多級渦輪機各級段的工作特點
3.1.7 多級渦輪機的特性數(shù)
3.2 多級渦輪的內(nèi)、外損失和有效效率
3.2.1 概述
3.2.2 渦輪機組的內(nèi)損失
3.2.3 渦輪機組的內(nèi)效率和內(nèi)功率
3.2.4 渦輪機組的外損失和有效效率
3.3 多級渦輪的軸向力及其平衡
3.3.1 軸向推力
3.3.2 軸向推力的平衡
習(xí)題
第 4 章 軸流渦輪的變工況工作
4.1 噴嘴(靜葉)的變工況特性
4.1.1 漸縮噴嘴的變工況特性
4.1.2 縮放噴嘴的變工況特性
4.2 級和級組的變工況
4.2.1 級前后壓力與流量的關(guān)系
4.2.2 級組壓力與流量的關(guān)系
4.3 工況變動時各級焓降、反動度的變化
4.3.1 工況變動時各級焓降的變化
4.3.2 工況變動時級的反動度變化規(guī)律
4.4 軸向力的變化
4.4.1 沖動式汽輪機軸向推力的變化
4.4.2 反動式汽輪機軸向推力的變化
4.5 扭矩的變化 級的外特性
習(xí)題
第 5 章 向心渦輪的工作原理
5.1 向心渦輪的結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用
5.1.1 向心渦輪的結(jié)構(gòu)形式
5.1.2 向心渦輪的應(yīng)用及發(fā)展
5.2 向心渦輪的工作原理
5.2.1 向心渦輪機的工作過程
5.2.2 向心渦輪機的輪周功
5.3 主要性能參數(shù)和特性曲線
5.3.1 向心渦輪的反動度
5.3.2 向心渦輪機的輪周效率
習(xí)題
第 6 章 軸流式壓氣機基元級原理
6.1 概述
6.1.1 壓氣機的功用
6.1.2 壓氣機的分類
6.1.3 壓氣機的結(jié)構(gòu)組成
6.2 基元級及其速度三角形
6.2.1 基元級概念的引出
6.2.2 基元級的氣流速度三角形
6.3 基元級增壓原理、各種壓縮功和效率
6.3.1 基元級的理論功
6.3.2 基元級的增壓原理
6.3.3 基元級的壓縮功率
6.3.4 基元級效率
6.4 基元級的反動度
6.5 基元級的特性數(shù)
6.5.1 基元級進口流量系數(shù)
6.5.2 比功系數(shù)
6.6 平面葉柵試驗數(shù)據(jù)
6.6.1 平面葉柵的幾何參數(shù)和氣動參數(shù)
6.6.2 平面葉柵沖角特性
6.6.3 霍維爾(Howell)平面葉柵的綜合實驗數(shù)據(jù)
習(xí)題
第 7 章 軸流式壓氣機的扭曲規(guī)律
7.1 等環(huán)量扭曲規(guī)律
7.1.1 葉片的共同工作條件
7.1.2 葉片的等環(huán)量扭曲規(guī)律
7.1.3 其他幾種扭曲規(guī)律
7.2 軸流壓氣機級中的流動損失
7.2.1 葉型損失
7.2.2 端部損失
7.2.3 二次流損失
習(xí)題
第 8 章 多級軸流式壓氣機
8.1 多級軸流式壓氣機的工作特點
8.1.1 多級軸流式壓氣機的壓比和效率
8.1.2 各級工作特點
8.1.3 多級壓氣機的級間相互影響
8.2 多級軸流式壓氣機的通流部分形式
8.2.1 等外徑
8.2.2 等內(nèi)徑
8.2.3 等平均半徑
8.2.4 混合型
8.3 多級軸流式壓氣機氣動計算
8.3.1 多級軸流式壓氣機的參數(shù)選擇
8.3.2 多級軸流式壓氣機的氣動計算
習(xí)題
第 9 章 壓氣機的特性及不穩(wěn)定工況
9.1 壓氣機特性
9.1.1 單級軸流式壓氣機特性曲線
9.1.2 多級軸流式壓氣機特性曲線
9.2 相似理論在壓氣機中的應(yīng)用
9.2.1 相似理論及流動相似的條件
9.2.2 壓氣機流動狀態(tài)相似的具體判斷方法
9.3 壓氣機的通用特性曲線
9.4 氣流失速和不穩(wěn)定工況
9.4.1 單級壓氣機的失速與喘振
9.4.2 在燃氣輪機中壓氣機的不穩(wěn)定工作及產(chǎn)生喘振的條件
9.5 改善多級軸流式壓氣機特性的方法
9.5.1 氣動設(shè)計方面的措施
9.5.2 燃氣輪機的防喘調(diào)節(jié)措施
習(xí)題
第 10 章 離心壓氣機
10.1 離心壓氣機的結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用
10.1.1 離心壓氣機的基本結(jié)構(gòu)
10.1.2 離心壓氣機的應(yīng)用
10.2 離心壓氣機的工作原理
10.2.1 徑向葉片工作輪基元級的氣流速度三角形
10.2.2 工作輪理論能量差系數(shù)
10.3 主要性能參數(shù)和特性曲線
10.3.1 離心壓氣機的主要性能參數(shù)
10.3.2 離心壓氣機的特性曲線
習(xí)題
附錄 主要符號表參考文獻