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出版者:

作者:Sanders, William P.

出品人:

页数:753

译者:

出版时间:2001-1

价格:$ 100.57

装帧:

isbn号码:9780878147878

丛书系列:

图书标签:

• 蒸汽轮机
• 汽轮机
• 汽轮机叶片
• 蒸汽路径
• 热力学
• 能源工程
• 机械工程
• 电力工程
• 涡轮机械
• 锅炉

好的，这里为您提供一本名为《Turbine Steam Path》的图书简介，其内容完全聚焦于蒸汽轮机流道设计、性能分析与优化，而不涉及其他领域的书籍内容。 --- 《Turbine Steam Path: Aerodynamics, Thermodynamics, and Mechanical Design》 图书简介 《Turbine Steam Path: Aerodynamics, Thermodynamics, and Mechanical Design》 是一本深度聚焦于蒸汽轮机内部气动、热力学与机械结构设计的专业参考手册。本书旨在为从事汽轮机设计、运行、性能评估及维护的工程师和研究人员提供一套全面而精深的理论框架与实用工具。本书不涉及锅炉燃烧、电力系统集成、材料科学的宏观概述，或任何非汽轮机本体的领域，而是将所有注意力集中于蒸汽在轮机内部的流动、能量转换过程以及支撑这些流动的机械结构。 全书结构严谨，内容涵盖了从蒸汽的入口条件到出口条件之间，所有关键流道部件——包括导流叶片（喷嘴）、动叶片、隔板、隔板导流叶片以及密封系统——的设计原则、性能影响因素和优化策略。 第一部分：蒸汽轮机流道基础与热力学原理 (Foundations of Steam Path Thermodynamics and Aerodynamics) 本部分奠定了理解复杂汽轮机流道行为的基础。我们首先回顾了蒸汽作为工作介质的基本物性及其在不同压力和温度条件下的状态方程，重点关注了湿蒸汽区的热力学行为，这对低压缸设计至关重要。 热力学基础： 详细分析了汽轮机做功的基本原理，从基于焓降的传统分析到考虑流体能量损失的现代方法。重点讨论了等熵效率（Isentropic Efficiency）的概念及其在不同叶片级（Stage）上的分解与评估。 流体力学基础： 引入了高速蒸汽流动的基本控制方程，包括连续性方程、动量方程和能量方程。对等熵膨胀、等熵流速（Sonic Velocity）以及激波在超音速流动中形成的可能性进行了深入探讨，这直接关系到叶片尖端和进口的流动状态。 叶栅理论概述： 系统介绍了二维和三维叶栅理论在蒸汽轮机设计中的应用。包括翼型理论（如卡门-特索德尔苏特理论在弧形叶片上的修正应用）、进口和出口角设计、以及叶栅损失的初步估算模型。 第二部分：气动设计与损失分析 (Aerodynamic Design and Loss Modeling) 这是本书的核心部分，详细阐述了如何设计高效且耐用的汽轮机流道。 级（Stage）设计原则： 区分了冲动级（Impulse Stage）和反动级（Reaction Stage）的详细气动设计。重点分析了反动度（Degree of Reaction）对叶片载荷分布、速度系数和效率的影响。详细介绍了如何通过调整喷嘴/导流叶片和动叶片的相对几何形状来实现特定的压力比和速度分布。 叶片几何设计： 探讨了如何精确设计叶片形状以最小化气动损失。内容包括： 展向（Spanwise）设计： 如何处理沿叶高方向的二次流体现象（Secondary Flow），特别是叶根（Hub）和叶尖（Tip）区域的设计，以及叶型径向（Radial）扭转角的确定。 进口与出口设计： 如何优化叶片入口角以确保蒸汽均匀地进入，避免冲击损失（Incidence Loss）。 三维效应： 对三维流场效应，如横流（Cross-Flow）和端壁/叶尖泄露流，进行了定性和定量的分析。 损失模型精细化： 提供了大量经验和半经验的损失系数模型，涵盖了： 冲击损失 (Incidence Loss): 与蒸汽入射角偏离最佳设计角度的损失。 摩擦损失 (Friction Loss): 蒸汽与叶片、隔板表面摩擦引起的动能损失。 二次流损失 (Secondary Flow Loss): 由通道内三维流动引起的能量耗散。 泄露损失 (Leakage Loss): 重点分析了隔板密封（Diaphragm Gland）和转子密封（Tip Clearance）对整体效率的显著影响，并讨论了如何通过迷宫式密封（Labyrinth Seals）的设计来量化和最小化这些损失。 第三部分：结构与机械设计考量 (Mechanical and Structural Considerations within the Steam Path) 虽然本书侧重气动，但蒸汽流道的设计与其承载结构紧密相关。本部分探讨了在满足气动性能的同时，必须考虑的机械约束和结构完整性。 叶片载荷与应力分析： 蒸汽流体在叶片上产生的离心力和气动载荷是结构设计的核心输入。本书提供了计算这些载荷的精确方法，并结合材料的许用应力，确定叶片的几何尺寸和根部连接的设计标准。 密封系统的集成设计： 详细介绍了迷宫密封的结构细节、加工精度要求以及其对汽轮机整体气动效率的综合影响。讨论了如何平衡密封间隙（Clearance）与机械可靠性之间的矛盾。 转子动力学与流固耦合 (FSI)： 简要介绍了流体引起的振动问题，特别是当流动通过弯曲叶片或在不均匀流场中工作时，如何评估由蒸汽载荷引起的振动特性和疲劳风险，确保在高速运转下的机械稳定性。 第四部分：性能评估与优化 (Performance Evaluation and Optimization) 本部分将理论与实际操作相结合，指导工程师如何评估现有汽轮机或优化新设计的性能。 性能测试与标定： 讨论了蒸汽流量的精确测量技术，以及如何通过试验数据来反演和验证内部流道的损失模型。重点关注了级间压力分布和温度场的测试方法。 效率提升策略： 基于损失模型，系统地提出了提高蒸汽轮机效率的工程手段。这包括： 优化末级叶片的设计以匹配排汽条件。 通过调整中间隔板（Interstage Seals）的间隙来控制级间的背压。 对现有老旧机组进行流道再设计（Redesign）的案例分析与方法论，例如对导流叶片进行三维修型（3D Blading Modification）。 湿蒸汽对流道的影响： 针对低压缸，详细分析了水滴形成（Water Droplet Formation）对动叶片表面和叶尖区域的冲蚀（Erosion）机理。讨论了如何通过调整叶片出口角度或在隔板上设置排水槽（Drainage Grooves）来减轻这些不利影响。 --- 《Turbine Steam Path》 凭借其深入的气动细节、精确的损失量化方法以及对机械约束的整合考虑，成为蒸汽轮机工程领域不可或缺的工具书。它专注于“流体如何与叶片相互作用并转换能量”这一核心问题，为读者提供了从第一性原理到最终设计实践的完整知识体系。

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这本书简直是我最近的“精神食粮”！我一直对能量转换和动力机械抱有极大的兴趣，而《Turbine Steam Path》则将我对蒸汽涡轮机的理解提升到了一个全新的高度。作者的写作风格非常鲜明，他善于用形象的比喻和生动的故事来解释复杂的工程原理，让我仿佛置身于一个充满活力的涡轮机车间，亲眼见证蒸汽的澎湃力量。每一个章节都像是在解开一个关于效率和能量传递的谜团，让我忍不住一口气读下去。尤其令我着迷的是，作者不仅仅停留在理论层面，他还深入探讨了不同设计选择如何影响蒸汽路径的性能，以及如何通过精密的计算和优化来最大化能量输出。那些详细的剖面图和流程图，真是太有帮助了！我甚至能够想象到蒸汽在狭窄的通道中加速，在叶片上旋转，最终转化为驱动力的过程。这本书让我对“精密工程”这个词有了更深刻的体会，也让我更加敬佩那些默默奉献的工程师们。

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这本书真的让我印象深刻。我一直对那些复杂但高效的工程奇迹着迷，而《Turbine Steam Path》恰恰满足了我这种好奇心。书中的插图和图表简直是艺术品，每一个细节都清晰地呈现出来，仿佛我亲眼在观察一台巨大的涡轮机内部的蒸汽流动。作者的语言风格非常吸引人，他能够将最晦涩的技术概念用一种易于理解的方式娓娓道来，而不是生硬地堆砌术语。读这本书的时候，我常常会情不自禁地在脑海中构建出蒸汽在叶片间激荡、膨胀的画面，那种力量感和精密感油然而生。特别是关于叶片设计和蒸汽通道的讲解，让我对能量转换的效率有了全新的认识。我从来没有想过，一个小小的叶片形状的改变，就能对整体性能产生如此巨大的影响。作者还穿插了一些历史故事和实际应用的案例，这使得阅读过程更加生动有趣，而不是枯燥的技术手册。总而言之，这本书不仅仅是一本技术指南，更是一次关于工程智慧的探索之旅。

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对于任何对工业动力学和热力学领域充满好奇心的人来说，《Turbine Steam Path》无疑是一次绝佳的阅读体验。我一直对那些驱动现代工业运转的庞大机器充满敬畏，而这本书则以一种引人入胜的方式，剖析了蒸汽涡轮机这个核心部件的奥秘。作者的笔触非常老练，他能够将枯燥的技术细节转化为令人着迷的故事，让我仿佛成为了一个经验丰富的工程师，亲手去感受蒸汽的温度和压力。我尤其喜欢书中关于蒸汽路径设计与效率之间关系的论述，作者通过大量的实例和深入的分析，揭示了那些看似微小的设计调整如何能够带来巨大的性能提升。那些细致入微的插图和流畅的文字，让我能够清晰地勾勒出蒸汽如何在涡轮机的内部蜿蜒前进，最终释放出强大的能量。这本书不仅提升了我的专业知识，更激发了我对工程美学的深刻理解，让我看到了科学与艺术的完美结合。

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我必须说，这是一次非常令人沮丧的阅读体验。坦白说，我原本是抱着学习一些新的工程知识的目的来阅读《Turbine Steam Path》的，但最终得到的却是一堆令人费解的术语和模糊不清的解释。作者似乎完全没有考虑到读者的背景，直接就跳入了一些非常高深的理论。我反复阅读了几个章节，但仍然无法理解他想要表达的核心思想。那些图表虽然数量不少，但大多缺乏清晰的标注和详细的说明，让人看了更加一头雾水。感觉作者只是在炫耀自己的知识储备，而不是真正地想要教会别人。我尝试去查阅一些相关的资料来辅助理解，但很多时候，书中的概念与我找到的其他信息似乎也存在一些出入，这让我更加怀疑其内容的准确性。最后，我只能草草翻阅，放弃了深入学习的念头。我只能说，如果你不是这个领域的资深专家，并且对相关概念已经有相当程度的了解，那么这本书很可能对你来说是无法下咽的。

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我不得不承认，在阅读《Turbine Steam Path》的过程中，我感到了一股强烈的失落感。我原本期待它能为我打开一扇通往蒸汽动力世界的大门，但现实却恰恰相反，它似乎将我拒之门外。作者的叙述方式过于学术化，充斥着我无法理解的专业术语，即便是在我已经尝试了多种辅助阅读方法后，依旧难以捕捉到其精髓。书中大量的公式和图表，并没有起到应有的引导作用，反而像是一堵堵难以逾越的高墙，阻碍了我前进的步伐。我感觉自己像是被抛入了一个知识的海洋，却连漂浮的救生圈都找不到。尽管我花了很多时间和精力去尝试理解，但收获甚微，更多的是感到困惑和沮丧。这本书似乎更适合那些已经在这个领域深耕多年的专业人士，对于像我这样的初学者而言，其门槛实在太高了。我只能遗憾地表示，这本书并没有达到我预期的效果。

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