航空燃气轮机总体设计

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章概述
1.1航空燃气轮机001
1.1.1航空燃气轮机分类002
1.1.2航空燃气轮机的性能指标006
1.1.3新型航空燃气轮机技术简介009
1.2总体设计概述012
1.2.1总体设计的内涵和职责012
1.2.2总体设计工作内容012
1.2.3总体设计的步骤014
第2章总体性能设计基本知识
2.1常用术语定义015
2.1.1循环参数015
2.1.2性能参数016
2.1.3工作状态016
2.1.4整机特性017
2.2总体性能设计主要内容017
2.2.1总体性能方案设计主要内容017
2.2.2设计点性能设计原则017
2.2.3影响非设计点计算精度的几个因素019
2.3截面参数定义019
参考文献021
第3章总体设计基本流程
3.1总体设计阶段划分022
3.2总体设计流程023
3.2.1流程的定义023
3.2.2方案设计流程024
3.2.3架构设计流程027
第4章边界条件——设计目标和设计约束
4.1类边界条件031
4.1.1工作包线032
4.1.2典型点推力和耗油率033
4.1.3推力瞬态性能035
4.1.4进发匹配需求036
4.1.5飞机引气和功率提取037
4.1.6外廓尺寸和重量038
4.1.7飞发接口要求039
4.1.8寿命需求039
4.1.9军用发动机的隐身需求040
4.1.10民用发动机的环保需求040
4.2第二类边界条件041
4.2.1压气机边界条件041
4.2.2燃烧室边界条件042
4.2.3涡轮边界条件043
4.2.4加力燃烧室边界条件044
4.2.5尾喷管边界条件045
4.2.6整机匹配边界条件045
4.2.7空气系统边界条件047
4.2.8管道边界条件049
4.2.9材料边界条件049
参考文献050
第5章设计点设计
5.1概述051
5.2基本构型选取051
5.2.1选型依据051
5.2.2选型与系列发展的关系052
5.3设计点热力循环分析052
5.3.1选择原则052
5.3.2主要参数范围的确定053
5.3.3热力循环分析056
参考文献061
第6章非设计点稳态设计
6.1概述062
6.2共同工作062
6.2.1单轴涡喷发动机共同工作063
6.2.2双轴涡喷发动机共同工作064
6.2.3双轴涡扇发动机共同工作066
6.3非设计点性能计算方法068
6.3.1发动机部件特性068
6.3.2发动机特性计算平衡方程071
6.3.3求解发动机误差方程组的方法073
6.4稳态控制规律设计073
6.4.1基本概念073
6.4.2慢车控制规律074
6.4.3中间/状态控制规律设计075
6.4.4节流状态控制规律089
6.5全包线范围内稳态特性（含非标天）092
6.5.1发动机高度速度特性计算094
6.5.2节流特性计算096
6.5.3温度特性计算097
第7章总体结构构型设计
7.1概述098
7.2涡轮发动机尺寸与重量计算099
7.2.1重量计算流程099
7.2.2基本计算模型099
7.2.3发动机部件关联设计模型102
7.3支点布局105
7.3.1对支承方案的基本要求105
7.3.2发动机结构方案对比105
7.3.3承力系统108
7.4发动机单元体设计110
7.4.1单元体设计原则111
7.4.2采用单元体结构设计的典型发动机分析114
参考文献115
第8章气动稳定性设计
8.1概述116
8.2发动机稳定性设计与评估118
8.2.1主要降稳因子及其需用稳定裕度评估方法118
8.2.2需用稳定裕度设计与评估128
8.2.3典型稳定性评估工作状态选取129
参考文献132
第9章过渡态性能设计
9.1概述133
9.2过渡态的工作特点133
9.2.1转子惯性133
9.2.2容积效应135
9.2.3换热效应137
9.2.4叶尖间隙影响137
9.3起动性能设计139
9.3.1用户需求分析140
9.3.2确定慢车状态140
9.3.3选择起动机140
9.3.4起动逻辑设计143
9.3.5确定起动供油规律146
9.3.6起动边界的确定148
9.3.7起动过程异常处置及保护逻辑设计149
9.3.8空中起动简介150
9.4加减速性能设计151
9.4.1单变量调节计划设计152
9.4.2双变量调节计划设计155
9.5加力通断性能设计156
9.5.1发动机接通、切断加力过程156
9.5.2发动机临界喷口面积的控制计划157
9.5.3确定保护的限制参数值158
9.5.4确定加力瞬态（接通、切断）过程的程序158
9.5.5编制推力瞬变计算机程序160
9.5.6加力瞬变过程的供油计划160
9.5.7评定加力接通和切断过程的稳定性161
参考文献162
第10章外廓和安装接口
10.1概述163
10.1.1外部结构特点163
10.1.2数字化设计协调手段164
10.2外部成附件布局164
10.2.1外部成附件的构成164
10.2.2主要现役航空发动机外部成附件布局介绍165
10.2.3外部成附件布局的依据166
10.2.4外部成附件布局的考虑因素166
10.2.5外部成附件布局设计170
10.2.6附件布局对外部管路、电缆的设计影响176
10.3接口177
10.3.1发动机在飞机上的装机方式177
10.3.2发动机外部限制轮廓设计与协调179
10.3.3机械接口180
10.4维护性设计180
10.4.1对开机匣设计和对外部设计过程中的考虑180
10.4.2维护空间和维护通道考虑181
10.4.3成附件维护性设计182
10.4.4管路维护性设计184
参考文献184
第11章总体对各部件设计要求
11.1概述185
11.2指标185
11.2.1性能指标185
11.2.2功能指标186
11.2.3结构、寿命与可靠性指标187
11.3部件设计要求188
11.3.1整机指标的分解188
11.3.2各部件设计要求193
11.3.3设计经验199
11.4系统的指标分解和设计要求199
11.4.1简介199
11.4.2各系统设计要求199
第12章发动机整机试验、测试及监控规划
12.1概述209
12.2整机试验210
12.2.1超温试验210
12.2.2吞鸟试验211
12.2.3吞水试验214
12.2.4吞冰雹试验217
12.2.5气动稳定性试验217
12.2.6高周疲劳试车221
12.2.7低循环疲劳试验222
12.2.8轴向力试验222
12.2.9间隙测量试验222
12.2.10全流程参数测量试验224
12.3整机测试（整机测试布局）225
12.3.1测试布局原则225
12.3.2整机试验测试的几个关键问题226
12.4整机监控229
12.4.1状态监控230
12.4.2故障诊断方法231
参考文献232