叶轮机械中的三元流理论及其应用PDF电子书下载

符号 1

第一章 空间气流的运动学基础和流场中的微分运算子 5

1-1 叶轮机械中的坐标系 5

1-2 绝对速度(C)在绝对圆柱坐标系中的分量 11

1-3 气流流过转子叶片通道时的绝对速度和相对速度 13

1-4 叶轮机械中空间气流的加速度 14

1．绝对加速度在坐标轴上的分量 15

2．气体微团流过转子叶片通道时的绝对加速度和相对加速度沿三个坐标轴的分量 16

1-5 圆柱坐标系中的梯度、散度和旋度的表达式 18

1．哈密顿运算子▽ 18

2．梯度 19

3．散度 19

4．旋度 19

1．速度沿流体微团运动方向的全导数 22

1-6 三元流场中常用的微分运算子 22

2．微分运算子(C·▽)和(W·▽) 23

3．运算于C·▽(或W·▽)的另一种形式 24

4. 全导数运算子D/Dt的另一种形式 25

1-7 加速度的另一种麦达形式 26

第二章 叶轮机械中气体流动的基本方程 28

2-1 理想流体的动力学方程 28

2-2 能量方程 31

1. 绝对运动(静子)中的能量方程 32

2．相对运动(转子)中的能量方程 33

3．总焓H和转子焓Ⅰ间的关系 37

4．动坐标中的总焓Hw和转子焓Ⅰ间的关系 37

2-3 连续方程和状态方程 39

1．连续方程 39

2．状态方程 41

第三章 在叶轮机械中欧拉方程的应用和对粘性损失的处理方法 42

3-1 叶轮机械中实际气流流动过程的复杂性及其简化 42

1．流动过程的复杂性 42

2．实际流动的简化 43

3-2 叶轮机械中的欧拉方程 45

1．三元流的基本方程 45

2．欧拉方程式的进一步简化——完全径向平衡方程式 48

3-3 轴流式叶轮机械设计方法的发展 49

1. 一元流动模型 49

2. 二元流动模型 50

3．准三元流的流动模型 51

3-4 叶轮机械中粘性损失的处理方法 54

1．端面附面层 55

2．叶背叶盆附面层和后缘尾迹 59

第四章 叶轮机械的两大问题及其解法 77

4-1 叶轮机械的反问题(即设计问题) 77

1．二元流型设计中所用的方程式 78

2．叶片的扭向规律 79

3．适用于数值迭代的简化径向平衡方程式 80

4．联系叶片排前后气流参数的能量方程式 83

5．联系叶片排前后轴向分速度Cz分布的连续方程式 84

6．原始数据和初步设计 84

4-2 轴流式压气机级的气动设计步骤(第一例) 85

1．转子部分 85

2．静子部分 90

3．级的增压比和效率 91

4-3 叶轮机械级的气动设计(第二例) 92

1．气动验算前的准备工作 94

4-4 叶轮机械的正问题(即气动验算和性能分析) 94

2．选定落后角(又称脱轨角)δ的计算公式 95

3．简化径向平衡方程式的变换 99

4-5 压气机的径向平衡方程式 99

1．转子后面 99

2．静子后面 103

4-6 涡轮的径向平衡方程式 106

1．静子后面 106

2．转子后面 109

第五章 准三元流型中的流线曲率法 112

5-1 流线在流程中发生径向移动的原因 112

1．叶片排前后密度沿径向的梯度不同 113

2．叶片厚度沿径向有变化 113

3．叶片力的径向分力Fr的作用 114

4．机匣内壁和轮毂形状的影响 115

5-2 流线曲率法中的径向平衡方程 117

5-3 完全径向平衡方程式的应用 123

1．反问题时的形式 124

2. 正问题时的形式 125

5-4 子午面上沿任意方向的平衡方程式 128

5-5 平衡方程式的差分表达式 134

1．反问题 134

2．正问题 136

5-6 在电子计算机上解正反问题时的大致步骤 136

1．原始参数和选定的参数 137

2．具体步骤 137

第六章 三元流的普遍理论 145

6-1 轴对称理论 145

1．S1和S2流面概述 148

6-2 三元流的流场模型 148

2．流面方程以及沿流面的偏导数 151

6-3 S2流面上的动力学方程、连续方程和求解气流参数的其他方程组 159

6-4 S1流面上的动力学方程，连续方程和求解气流参数的其他方程组 170

1．S1流面上的动力学方程 170

2．S1流面上的连续方程式 173

3．求解S1流面上的气流参数所需的方程式 175

6-5 S1和S2流面上气动问题的解法 176

1．求解区域的确定 177

2．解题时主方程式的确定 177

3．选定恰当的数值法解主方程式 190

6-6 叶轮机械内理想气体沿任意曲线方向的梯度方程式 195

1．流面上的气流参数沿任意曲线方向的偏导数 195

2．沿任意曲线方向的速度梯度方程式 196

3．基本方程式的应用 198

6-7 非正交曲线坐标系中的动力学方程和连续方程式 204

1．张量的基本概念 205

2．坐标系转变时张量的分量变化 206

3．三元空间中无限接近两点间距离的平方的基本二次式 208

4．基本坐标系和倒易坐标系 209

5．逆变和协变分量的相互转换 212

6．张量的微分运算 214

7．相对流面S1和S2中非正交坐标系的选定以及gij和gij各分量的计算 222

8．速度的逆变分量转换成速度的协变分量 225

9．非正交坐标系下的连续方程式 226

10．非正交坐标系下的欧拉方程式 226

11．非正交坐标系下的能量方程 227

参考文献 228