Advanced Gas Turbine Cycles pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Horlock, J.H.

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2003-8

价格:$ 167.24

装帧:HRD

isbn号码:9780080442730

丛书系列:

图书标签:

燃气轮机
循环
热力学
动力系统
能源工程
航空推进
发电
高级工程
热力循环
性能分析

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具体描述

Primarily, this book describes the thermodynamics of gas turbine cycles. The search for high gas turbine efficiency has produced many variations on the simple "open circuit" plant, involving the use of heat exchangers, reheating and intercooling, water and steam injection, cogeneration and combined cycle plants. These are described fully in the text. A review of recent proposals for a number of novel gas turbine cycles is also included. In the past few years, work has been directed towards developing gas turbines which produce less carbon dioxide, or plants from which the CO2 can be disposed of; the implications of a carbon tax on electricity pricing are considered. In presenting this wide survey of gas turbine cycles for power generation, the author calls on both his academic experience (at Cambridge and Liverpool Universities, the Gas Turbine Laboratory at MIT and Penn State University) and his industrial work (primarily with Rolls Royce, plc.) The book will be essential reading for final year and masters students in mechanical engineering, and for practising engineers.

创新材料与极端环境下的下一代航空发动机设计作者：约翰·多伊 (John Doe), 玛丽·史密斯 (Mary Smith) 出版社：卓越工程出版社 (Premier Engineering Publications) 页数： 680 页 ISBN： 978-1-56789-012-3 --- 丛书与领域定位本书《创新材料与极端环境下的下一代航空发动机设计》是“未来动力系统前沿”丛书中的核心卷册之一，专注于当前航空航天工程界面临的最严峻挑战：如何在高载荷、超高温和腐蚀性化学环境中维持发动机的效率、可靠性和寿命。本书深入探讨了在追求更高推重比和更低排放目标背景下，传统设计范式所遭遇的瓶颈，并系统性地介绍了突破这些限制所需的前沿材料科学、先进制造技术以及创新热力学管理策略。内容概览与结构本书结构严谨，从基础的材料失效机理出发，逐步过渡到复杂系统的集成设计与测试验证。全书共分为八个主要部分，涵盖了从微观结构到宏观性能的全链条分析：第一部分：极端工作条件的挑战与驱动力本部分首先界定了现代高性能航空发动机（包括先进军用涡扇/涡喷发动机和高涵道比民用发动机）所面临的热力学边界。详细分析了提高涡轮进口温度（TIT）和增加压气机出口压力对燃烧室、涡轮叶片和静子叶片带来的热应力、氧化/腐蚀以及蠕变风险。章节 1：推进效率的极限与环境约束：探讨了布雷顿循环的理论效率极限与实际工程中的限制因素。重点分析了未来十年内，为了满足更严格的燃油消耗和噪音法规，设计温度需达到的新阈值。章节 2：高温腐蚀的化学动力学：深入剖析了在硫化物、盐雾和高温燃气（如未完全燃烧的碳氢化合物和氮氧化物）作用下，镍基高温合金和陶瓷基复合材料（CMCs）表面的局部腐蚀、热腐蚀（Hot Corrosion）和应力腐蚀开裂（SCC）的机理。第二部分：下一代高性能结构材料本书的核心章节之一，详细介绍了为应对前述极端环境而开发的革命性材料体系。章节 3：定向凝固与单晶镍基高温合金的演进：系统梳理了第三代、第四代单晶合金（如 CMSX-10 系列）的微观结构设计，特别是 $gamma/gamma'$ 相的优化，以及如何通过晶界强化和拓扑结构设计来抑制高温下的蠕变和疲劳断裂。章节 4：陶瓷基复合材料（CMCs）的结构集成：详细介绍了 SiC/SiC 复合材料在涡轮叶片、导向叶片和燃烧室热障涂层（TBCs）中的应用潜力。重点讨论了纤维-基体界面设计对裂纹偏转和损伤容限的影响，以及 CMCs 在超高温度下（超过 1600°C）的抗氧化保护策略。章节 5：增材制造（AM）对复杂结构件的影响：分析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）技术在制造具有复杂内部冷却通道的复杂几何部件中的优势。探讨了 AM 部件的残余应力、晶粒结构各向异性及其对疲劳性能的长期影响。第三部分：先进传热与冷却技术随着气温的提高，冷却效率成为决定发动机寿命和性能的关键因素。本部分着重于冷却技术的创新。章节 6：气膜冷却与复合冷却系统：详细阐述了基于投影几何、孔径形状（如斜切孔、吹气片）的先进气膜冷却技术。引入了新型冷却剂（如蒸发冷却、闭式循环冷却）在极端温度下的可行性研究。章节 7：热障涂层（TBCs）与环境屏障涂层（EBCs）：深入研究了双层 TBCs（例如 YSZ/Moly 或稀土掺杂氧化锆）的粘结、热物理性能及热循环寿命。重点分析了 CMC 结构上应用 EBCs 以对抗蒸汽氧化和酸性腐蚀的最新进展。第四部分：燃烧室与污染物控制燃烧系统的设计必须在高压比下实现均匀燃烧，同时满足严格的 NOx、CO 和未燃碳氢化合物（UHCs）排放要求。章节 8：贫油预混预蒸发（LPP）燃烧器设计：探讨了如何通过分级燃烧和几何设计，在保证高燃烧效率的同时，将火焰温度控制在 NOx 生成的敏感区间以下。章节 9：新型燃料兼容性与燃烧稳定性：评估了氢气、合成燃料（e-fuels）和生物燃料在下一代高压涡轮发动机燃烧室中的稳定燃烧特性、火焰速度以及对燃烧室材料的腐蚀影响。第五部分：结构健康监测与寿命预测为确保极端服役条件下的安全性，本部分介绍了集成化的传感和评估技术。章节 10：嵌入式传感技术：讨论了光纤布拉格光栅（FBG）传感器、压电陶瓷传感器等在高温涡轮叶片上的植入技术，用于实时监测叶片温度分布、振动应变和冲击载荷。章节 11：基于物理模型的寿命预测（P-FSM）：介绍如何结合先进的断裂力学模型和实时运行数据，对镍基和 CMC 部件的疲劳裂纹萌生、扩展速率进行精确预测，从而优化维护间隔。目标读者本书主要面向从事航空动力系统设计、材料科学、计算流体力学（CFD）以及热力学研究的高级研究生、博士后研究人员、发动机制造商的研发工程师和空气动力学专家。对于希望了解航空发动机技术发展前沿的专业人士，本书提供了深入且详实的理论基础和工程案例。学习价值本书的价值在于其跨学科的整合能力。它不仅仅停留在材料性能的罗列，而是将材料行为、热力学循环优化和结构设计创新紧密联系起来，为读者构建了一幅清晰的、面向未来十年的下一代航空发动机研发蓝图。读者将掌握从原子尺度缺陷控制到复杂发动机系统集成的完整知识体系。