航空发动机可靠性工程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:航空工业出版社

作者:

出品人:

页数:577

译者:

出版时间:1996-01

价格:45.00

装帧:平装

isbn号码:9787800467080

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《航空发动机设计与性能分析》 图书简介： 航空发动机，作为现代航空器的“心脏”，其设计与性能的优化是推动航空工业发展的核心驱动力。本书旨在深入探讨航空发动机的设计原理、关键技术以及性能分析方法，为航空工程领域的专业人士、研究者以及对航空发动机技术充满兴趣的读者提供一份详尽的技术参考。本书将从基础理论出发，逐步深入到复杂的工程实践，力求在清晰阐述基本概念的同时，展现航空发动机设计的精妙与挑战。 第一篇：航空发动机基本原理与结构 本篇将系统性地介绍航空发动机的工作原理，为读者构建起完整的技术认知框架。 第一章：航空发动机概述 航空发动机的定义与分类： 详细阐述航空发动机在现代航空运输、军事以及其他航空应用中的核心地位。我们将从历史渊源出发，追溯航空发动机从早期螺旋桨发动机到涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机及冲压发动机等各种类型的演进历程。每种发动机类型都将根据其工作循环、推进原理、适用范围以及典型代表性型号进行详细介绍，帮助读者理解不同发动机在满足不同航空器需求方面的优劣势。 航空发动机的基本循环（布雷顿循环）： 深入解析航空发动机的核心工作流程，即布雷顿循环。我们将从热力学角度出发，详细讲解等压加热（进气与燃烧）、绝热膨胀（涡轮做功）和等压放热（排气）等关键过程。通过对理想布雷顿循环的分析，引入实际循环中的效率损失，如进气损失、燃烧效率、排气损失、压气机和涡轮的效率损失等。本书将结合图示与数学公式，直观呈现循环的能量转化过程，并初步探讨影响循环效率的关键因素。 第二章：航空发动机主要部件详解 进气道： 详细分析进气道的结构、设计目标及其对发动机性能的影响。我们将探讨不同飞行马赫数下进气道的喉部设计、减速原理、激波控制（对于超音速进气道），以及进气道中的流动损失和均匀性要求。 压气机： 深入讲解压气机的类型（轴流式、离心式）及其工作原理。重点分析叶片型线的设计、气动载荷、流动分离、级间损失以及多级压气机级的匹配问题。我们将介绍压气机的设计流程，包括三维叶栅设计、性能预测以及流场仿真技术。 燃烧室： 剖析燃烧室的功能、类型（管式、环管式、环扇式）及其设计要点。我们将重点研究燃烧过程的化学反应、火焰稳定、燃烧效率、总压损失、温度分布以及污染物排放（如NOx, CO, HC, SOx）的控制。同时，将探讨燃烧室材料的选择和冷却技术。 涡轮： 详解涡轮的作用、类型（静子叶片、动叶片）及其设计原则。重点关注涡轮叶片的气动载荷、热载荷、材料强度、冷却技术（气膜冷却、冲刷冷却）以及级联设计。我们将讨论单级和多级涡轮的性能分析，以及涡轮效率的影响因素。 排气喷管： 介绍排气喷管的功能、类型（收敛式、收敛-扩张式、可调喷管）以及设计目标。我们将分析喷管中的流动特性，包括亚音速、跨音速和超音速流动，以及喷管对推力的影响，特别是推力矢量控制在现代航空器中的应用。 第二篇：航空发动机性能分析与设计要素 本篇将聚焦于航空发动机的性能评估、设计约束以及关键技术难题的解决。 第三章：航空发动机性能参数与分析 推力与比冲： 明确推力的计算方法（牛顿第二定律的应用），分析总推力、净推力和有效推力之间的关系。深入探讨比冲的概念及其重要性，以及影响比冲的因素，如燃油消耗率、发动机推力等。 功率与效率： 讲解发动机的输出功率，包括轴功率和喷气功率。详细阐述热效率、推进效率、总效率的概念及其计算方法。分析影响发动机效率的各种损失，并探讨提高效率的途径。 工作参数的定义与测量： 介绍发动机运行过程中需要关注的关键参数，如总温、总压、空气流量、燃油流量、转速等，以及这些参数的测量方法和意义。 性能分析方法： 介绍不同工况下的性能分析，包括地面性能、高空性能、大过载性能等。探讨如何使用性能图表（如性能包线）来评估发动机在不同环境和工作状态下的表现。 第四章：航空发动机设计要素与约束 材料与热管理： 详细研究航空发动机对材料的要求，包括高温强度、抗氧化性、抗蠕变性、低密度等，重点介绍高温合金、陶瓷基复合材料、镍基合金等在发动机关键部件中的应用。深入探讨发动机各部件的热管理策略，包括气冷、液冷、涂层技术等，以及如何有效降低工作温度，延长寿命。 结构强度与动力学： 分析发动机内部各部件承受的载荷，包括气动载荷、热载荷、离心力等，以及相应的结构设计要求。介绍结构强度分析方法，如有限元分析（FEA）。探讨旋转部件的动力学特性，包括转子动力学、临界转速、振动分析以及轴系的稳定性。 燃油经济性与排放控制： 深入研究影响燃油经济性的关键因素，并探讨设计上如何优化以降低油耗。详细分析航空发动机在工作过程中产生的污染物，如氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、未燃碳氢化合物（HC）等，介绍国内外相关排放法规，并研究先进的燃烧技术和后处理技术以实现减排目标。 可靠性、维修性与寿命： 尽管本书不直接讨论可靠性工程，但设计要素中必须考虑发动机的可靠性、维修性和寿命。我们将从设计角度出发，分析如何通过合理的结构设计、材料选用、裕度控制以及易于检修的设计来提高发动机的整体可维护性和寿命。 第三篇：航空发动机先进技术与未来发展 本篇将展望航空发动机领域的最新技术进展和未来发展趋势。 第五章：先进航空发动机技术 高推重比技术： 介绍实现高推重比的关键技术，包括轻质材料的应用、高效气动设计、先进的燃烧与冷却技术以及高转速设计等。 变循环发动机技术： 探讨变循环发动机的工作原理及其优势，适用于不同飞行速度范围的发动机设计。 先进涡轮技术： 介绍新一代涡轮叶片设计，如单晶叶片、陶瓷基复合材料叶片、先进冷却通道设计以及表面涂层技术。 混合动力与电动推进： 探讨航空发动机向混合动力和纯电动推进方向发展的可能性，以及相关的技术挑战。 智能控制与监测： 介绍先进的发动机控制系统（FADEC），以及利用传感器和大数据进行健康监测和预测性维护（虽然不深入可靠性，但设计需要考虑数据采集和传输）。 第六章：航空发动机发展趋势 绿色航空与可持续发展： 分析环保压力下航空发动机的未来发展方向，如使用可持续航空燃料（SAF）、降低碳排放、提高燃油效率等。 降噪技术： 探讨航空发动机降噪的机理与技术手段，以满足日益严格的机场和社区噪声限制要求。 数字化设计与制造： 介绍先进的计算流体力学（CFD）、有限元分析（FEA）等仿真技术在发动机设计中的应用，以及增材制造（3D打印）在复杂零部件制造中的潜力。 下一代航空器动力系统： 展望未来航空器可能采用的新型动力系统，如高超声速飞行器发动机、分布式推进系统等。 结论： 《航空发动机设计与性能分析》一书，力求为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，理解航空发动机这一复杂而精密的工程系统。通过对基础原理、核心部件、性能分析以及前沿技术的系统阐述，本书旨在培养读者的工程思维，提升其在航空发动机设计、分析及研究领域的专业能力，为航空事业的持续进步贡献力量。本书内容严谨，理论与实践相结合，图文并茂，希望能成为航空工程领域的一部重要参考著作。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，那种低调中透着专业感的深蓝色封面，配上清晰、硬朗的银色字体，让人在书架上扫一眼就能捕捉到它的存在。初次翻开时，我立刻被它清晰的章节划分和详尽的目录结构所吸引。它不像某些技术手册那样枯燥乏味，而是以一种近乎叙事性的方式，引导读者步入这个复杂而精密的领域。排版上，图文并茂的布局处理得非常到位，那些复杂的系统图示和性能曲线，作者似乎深谙如何将“晦涩难懂”转化为“清晰可辨”，大量的留白设计，也让长时间阅读的疲劳感得到了极大的缓解。我特别欣赏它在理论阐述后的紧随其后的案例分析区域，那些虚拟的、但又极具代表性的故障场景模拟，仿佛让我真的置身于一个紧张的维修现场，迫使我去思考每一个设计选择背后的逻辑权衡。总而言之，从物理接触到内容导引的每一步体验，都传递出一种对专业精神的尊重和对读者体验的细致考量，这在同类专业书籍中是相当罕见的加分项。

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阅读完这本厚重的著作后，我深感其作者群在不同学科间的深厚功力。这本书的视野之广，几乎覆盖了从气动弹性力学到先进材料疲劳分析的多个专业前沿。最让我感到震撼的是其对“系统级失效模式”的系统性梳理，这部分内容远远超出了单个部件故障的范畴，探讨的是如何通过设计冗余和信息交互来应对“黑天鹅”式的、跨越多个子系统耦合产生的突发事件。它迫使我跳出以往局限于单个模块的思维定式，站在一个更宏观、更具动态性的视角来审视整个动力装置的健壮性。在阅读某些关于复杂控制算法稳定性的章节时，我甚至感觉到自己是在进行一场高级的系统工程研讨，而非简单的阅读一本技术书籍。这本书无疑为我提供了一个思考和解决未来航空工程挑战的全新认知框架，其内容的广度与深度，足以成为该领域未来数年内的重要参考基石。

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坦白说，我对技术类书籍的阅读速度一直比较慢，很多时候需要反复咀嚼才能消化吸收。但这本书在处理复杂概念时，展现出了一种令人赞叹的教育能力。它巧妙地运用了多层级的解释结构，对于初次接触某个概念的读者，它会先提供一个高层次、易于理解的类比，比如用日常机械的比喻来阐释涡轮叶片的应力集中；等到读者有了一定基础后，再逐步深入到具体的偏微分方程和热力学建模。这种循序渐进的教学方法，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。我注意到，在讨论热障涂层失效机制时，作者特别设置了一个“常见误区”的栏目，这对于避免读者走弯路、形成正确的工程直觉非常有帮助。它不是一味地灌输知识，而更像是一位经验丰富的导师，在旁边轻声提醒你可能忽略的细节，这种“润物细无声”的引导方式，让学习过程变得高效而愉悦。

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我最近对航空动力系统的运行安全机制产生了浓厚的兴趣，因此毫不犹豫地入手了这本专著。阅读体验上，它最让我感到惊喜的是其严谨的逻辑推演过程，作者似乎对从材料选择到最终的集成测试的每一个环节都进行了深刻的剖析。书中对于冗余设计和故障容错机制的论述，简直就是一场精彩的工程哲学辩论。它没有停留在简单的“是什么”的层面，而是深入探讨了“为什么必须这样设计”以及“在现有技术约束下，如何实现最优解”的深层思考。尤其是一些关于寿命预测模型和剩余寿命评估的章节，作者引用了大量前沿的统计学和概率论工具，并将其无缝嵌入到实际的发动机循环中，这种跨学科的融合能力，着实令人佩服。对于我这种有一定工程背景的读者来说，这本书提供了远超入门级的深度，让我对现代航空器的安全冗余有了更宏大和系统的理解，不再是零散知识点的堆砌。

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这本书在工程实践层面提供的借鉴价值，远远超出了我的预期。我原以为它会更侧重于理论模型的构建，但实际内容显示，作者在很大程度上关注了实际的“可制造性”和“可维护性”对可靠性设计的反向约束。例如，书中详细分析了非破坏性检测（NDT）技术在不同材料和部件上的适用性及其局限性，这直接关系到现场快速诊断的效率和准确性。更让我印象深刻的是，它对“适航标准”的解读部分，作者没有简单地罗列法规条文，而是深入探讨了这些法规背后的历史事故教训以及工程上的妥协点。这使得读者不仅知道“必须做什么”，更能理解“为什么这些要求是不可妥协的”。对于从事产品生命周期管理或质量控制的人员来说，这本书提供了一个将高精尖理论与地面实际操作无缝对接的绝佳范本，是真正意义上的桥梁之作。

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