内燃机的热力学和空气动力学 卷1PDF电子书下载

目录 1

符号 1

引言 1

第一篇 基础 7

第一章 基本原理 7

1.1 引言 7

1.2 内燃机 7

1.3 热力学 17

1.3.1．理想气体的性质 17

1.3.2．混合气体的性质 23

1.3.3．第一定律应用 24

1.3.4．多成分系统 26

1.3.4.1　无反应系统 27

1.3.4.2　有反应系统 28

1.4 气体动力学 36

1.4.1．稳定流动 36

1.4.2．不稳定流动 41

参考文献 46

2.2 等截面流动的守恒方程 47

2.1 等熵流动 47

第二章 用特征线法解不稳定流动 47

第二篇 等熵流动 47

问题 47

2.3 特征方程 48

2.4 初值定理 52

2.5 稳定状态 53

2.6 简单波 54

2.7 双波流动 58

2.8 简单边界条件 58

2.8.2．开口端 59

2.8.1．闭端 59

2.9 无量纲特征方程和黎曼变量 60

参考文献 62

第三章 用状态图上的边界条件解不稳定流动问题的图解法 63

3.1 特征线图作法 63

3.2 边界条件 67

3.3 从滞止状态一定的储气室流入管道 67

3.4 经过部分开口端流出到一定的静态压强处：喷嘴 75

3.4.1．边界方程式 75

3.4.2．例1：从气缸突然排出 78

3.4.3．例2：从气缸逐渐排出 80

3.5 由定静态压强经过部分开口端入流 83

3.6 节点法和区域法的比较 89

3.7 对内燃机和涡轮的一些初步应用 91

参考文献 93

第四章 不稳定流动问题的图解法：通过气门和气口流动的单缸发动机 94

4.1 从气缸经气门流出到管道：等压模型 94

流动 96

4.1.2．音速边界 96

4.1.1．通过气门喉口处的亚音速 96

4.1.3．音速流经气门喉口 97

4.1.4．在管道中的音速流动 97

4.2 从气缸流出通过气口—环室系统到管道：压力降模型 98

4.3 从气缸经过气门或气口流出：突扩模型 104

4.4 气流从管道经过气门或气口流入气缸 106

4.5 通过气门或气口—环室系统时熵的改变 107

4.6 应用边界图计算在管道入口处的状态 109

4.7 单个排气管的单缸发动机 112

4.8 通过气门或气口—环室系统的质量流量 119

4.9 气缸压强的计算 121

4.9.1．第一个时间步长 122

4.9.2．第二个时间步长 122

4.9.3．第三个时间步长 123

4.9.4．空气阀或气口打开 124

4.10 单缸气口—环室管道系统 124

参考文献 127

第五章 比较复杂的等熵图解计算 128

5.1 轨迹线 128

5.2 具有熵间断的不稳定流动 132

5.3 超音速不稳定流动 140

5.4 冲波 141

5.4.1．形成的冲波在特征线图上 142

5.4.2．冲波强度的变化 143

5.4.3．在边界处冲波的反射 143

5.4.4．冲波相交 144

5.5 多支管系统：分支边界条件 146

5.5.1．等压边界条件 147

5.5.2．对具有突变截面管道的近似解法 157

5.6 压强交换器：气波增压器 161

参考文献 164

5.7 单元过程 164

第六章 不稳定流动问题的数值解法 165

6.1 数值解的特征方程的建立 165

6.1.1．广义特征线 166

6.1.2．边界上广义黎曼变量 169

6.2 特征线方程的数值解 171

6.2.1．依赖区域和网格结构 172

6.2.2．稳定性准则 172

6.2.3．黎曼变量λ和β在网格点上的计算 173

6.2.3.1．网格点上的黎曼变量λI和λI 174

6.3 数值法的检验 177

6.4 一个简单的等熵程序 180

6.5 部分开口端边界方程：喷嘴 185

6.6 经过气门的流动 193

6.6.1．流出 194

6.7 气缸边界条件 202

6.7.1．进、出容器的质量流量 202

6.7.2．气缸压强 203

6.8 单缸机单排气管构造的简单FORTR-AN程序 204

6.9.1．多管计算问题 209

6.9 多管系统 209

6.9.2．接头边界条件 214

6.9.3．多管系统的计算组织 217

参考文献 219

第三篇 不等熵流动 220

第七章 简单边界条件的不稳定流动问题的数值解 220

7.1 基本方程 220

7.2 无量纲特征方程 223

7.3 不等熵方程的数值解 227

7.3.1．一般可容性方程 227

7.3.2．格子点记号 228

7.3.3．特征线斜率 229

7.3.4．轨迹特征线 234

7.3.5．λ特征线 236

7.3.6．计算时刻 Z′＝Z＋△Z格点上的λⅠ和λⅡ 239

7.3.7．边界上的黎曼变量 240

7.3.8．管端的轨迹线 243

7.3.9．计算的结构 244

7.4 流经部分开口端（喷嘴） 245

7.5 从气缸经气门流入管道：等压模型 249

7.6 由气缸经过气口—环室系统进入管道的流出：压力降模型 255

7.7 由管道经过气门或气口向气缸的流入 256

7.8 气缸边界条件 257

7.9 等熵、不等熵计算和实验结果的比较 258

7.9.1．等熵图解和不等熵数值解 258

7.9.2．等熵和不等熵的数值解 258

7.9.3．数值计算和实验结果比较 264

参考文献 265

第八章 管道系统内部的复杂边界条 266

件 266

8.1.1．突然扩大 268

8.1 突然面积变化 268

8.1.2．突然收缩 276

8.1.3．突然扩大和突然收缩 280

8.2 有压强损失的三通 283

8.3 管道接头的定压模型 291

8.4 有绝热压强损失的装置 297

8.4.1．求损失系数的值 304

8.4.2．网格 304

8.4.3．简单化油器 307

8.5 脉冲转换器 310

8.4.4．废气再循环（EGR）阀门 310

参考文献 322

第九章 涡轮和离心式压气机的边 324

界条件 324

9.1 涡轮 324

9.1.1．涡轮稳流特性 324

9.1.1.1．轴流涡轮 325

9.1.1.2．径流涡轮 326

9.1.2．出口压强一定时的涡轮表达办法 329

9.1.3．出口压强可变时的涡轮表达办法 334

9.1.4．部分进气涡轮的表达办法 342

9.1.5．涡轮功和质量流量 345

9.2 离心式压气机 352

9.2.1．离心式压气机稳定流动特性 354

9.2.2．入口压强一定时压气机的表达办法 356

9.2.3．入口压强变化时压气机的表达办法 362

9.2.4．压气机功和质量流量 366

9.3 涡轮增压器配合 376

9.3.1．瞬时配合 377

9.3.2．循环配合 379

参考文献 383