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第1章 绪论 1

1.1 燃气轮机燃烧室的基本组成部分 1

1.2 发动机循环参数及工况 2

1.3 燃烧室的工作参数 3

1.4 性能参数及工作评定参数 4

1.5 航空燃气轮机主燃烧室的发展 6

1.6 燃烧室气动热力设计 7

第2章 燃烧室空气流动 8

2.1 燃烧室总的空气流路 8

2.2 燃烧室空气分配 9

2.3 火焰筒有效流通面积ACd 10

2.4 火焰筒进气孔Cd 14

2.5 带旋流器的预混模的ACd 16

第3章 燃烧室空气动力学 21

3.1 扩压流动与扩压器 21

3.2 流线型扩压器 21

3.3 短突扩扩压器 23

3.4 前置扩压器设计 27

3.5 先进燃气轮机燃烧室环形扩压器设计和头部空气动力学的发展 30

3.6 实用燃烧室旋流空气动力学及旋流器 34

3.7 旋流空气动力学对燃烧的影响 47

3.8 燃烧区旋流的相互作用 54

3.9 掺混射流的空气动力学 57

第4章 燃油喷射与雾化 58

4.1 喷嘴类型 58

4.2 喷嘴的流量方程、流量系数和流量数 59

4.3 液雾的液滴尺寸分布 61

4.4 单油路离心式喷嘴 69

4.5 空气助雾化简单离心式喷嘴 74

4.6 关于压力雾化、空气助雾化、空气雾化的概念讨论 82

4.7 高液体压力降的成膜式空气雾化喷嘴 86

4.8 直喷跨流空气雾化喷嘴 90

4.9 同轴顺流直喷空气雾化 99

4.10 内混空气雾化喷嘴 112

4.11 外混合二次雾化空气助雾化离心式喷嘴 119

4.12 本章总结 119

第5章 燃油蒸发 120

5.1 引言 120

5.2 单个静止液滴蒸发的试验测量 121

5.3 单组分液滴静止蒸发的物理基础 122

5.4 单组分静止液滴稳态蒸发的计算 125

5.5 单组分单个液滴非稳态（加热段）蒸发计算 128

5.6 强迫对流蒸发 130

5.7 等效蒸发常数 131

5.8 液滴蒸发与液雾特性的相互关系 131

5.9 多组分燃油液滴蒸发概论 133

5.10 将多组分燃油当作单组分燃油来处理的液滴蒸发计算 134

5.11 多组分燃油饱和蒸气压方程及蒸气分子量方程 139

5.12 燃油液雾蒸发问题的复杂性 143

5.13 液相计算中需要考虑的几个方面 146

5.14 单组分简化处理的多组分蒸发计算与多组分燃油蒸发计算的比较 153

5.15 用ρgDgAB和（λ/cp ）g的比较 164

5.16 实用蒸发模型 166

第6章 燃油液雾穿透分布及油气混合 167

6.1 概论 167

6.2 液滴运动阻力系数 168

6.3 液雾中的液滴运动阻力系数 174

6.4 离心式压力雾化喷嘴液雾穿透 178

6.5 在横向直匀流中简单直射喷雾的穿透 182

6.6 在直匀横向气流中简单直射喷嘴下游固体壁面上燃油捕获率的分析及试验验证 186

6.7 低污染燃烧研发中控制燃油碰壁的措施 188

6.8 在旋流空气中直射喷嘴的穿透碰壁 192

6.9 同轴顺流直喷空气雾化在横向气流中的穿透 193

6.10 燃油散布及油气混合的重要性 197

6.11 大范围内分布的不均匀性及小范围内分布的均匀性 200

6.12 离心压力雾化喷嘴与副空气模的直混 202

6.13 单个简单直射喷嘴90°喷射在亚声速、室温和横向空气流中下游的燃油散布 203

6.14 在均匀加热横向空气流中单个直射喷嘴下游液相及燃油蒸气的浓度分布 209

6.15 在不均匀的室温横向气流中单个直射喷嘴下游液体燃油油气比分布 211

6.16 旋流横向气流中直喷油雾的散布 213

6.17 旋流对油气散布与混合的影响 215

6.18 同轴顺流直喷空气雾化在旋流横向气流中的油气分布 217

6.19 结束语 218

第7章 先进燃烧室的燃烧组织 220

7.1 燃烧组织的定义及其重要性 220

7.2 先进燃烧组织与常规燃烧组织的不同 220

7.3 常规燃烧区燃烧组织的基本特点 221

7.4 常规的燃烧组织不适合于先进燃烧室的原因 222

7.5 贫燃低污染燃烧区组织的一些特点 223

7.6 先进燃烧组织的空气供应和燃油供应 224

7.7 先进低污染燃烧组织和燃烧室研发的关系 225

第8章 燃烧效率 227

8.1 定义 227

8.2 什么情况下有燃烧效率的问题 230

8.3 对θ，η的讨论 230

8.4 一些典型的慢车状态燃烧效率试验数据 232

8.5 慢车状态下影响燃烧效率的诸因素 233

8.6 进近工况下燃烧效率试验数据 234

8.7 巡航状态及过渡工况下的燃烧效率 238

8.8 其他情况下的燃烧效率问题 240

8.9 单模燃烧室试验、扇形段燃烧室试验、全环形燃烧室试验燃烧效率的比较 242

8.10 影响燃烧效率各因素的综合讨论 242

第9章 地面点火与高空再点火 245

9.1 点火与发动机起动过程 245

9.2 点火起动过程可能出现的问题 247

9.3 点火起动中的燃油供应 250

9.4 影响地面点火的主要因素 252

9.5 改善地面点火的措施 257

9.6 高空点火起动 259

9.7 影响高空点火的各因素 262

9.8 改善高空点火的可能措施 268

9.9 点火试验 271

第10章 火焰稳定与熄火 272

10.1 基本概念 272

10.2 在燃气轮机燃烧室中可能有熄火危险的情况 275

10.3 慢车贫油熄火 275

10.4 进近状态雷雨熄火 286

10.5 主模熄火 289

10.6 改进主模熄火的措施 292

10.7 预混主模熄火的主动控制 295

10.8 军用发动机燃烧室的熄火 296

10.9 先进燃烧室火焰稳定的气动基础 296

第11章 燃烧室出口分布 299

11.1 主燃烧室与冲压燃烧室、加力燃烧室的不同点 299

11.2 燃烧室出口温度分布质量要求与定义 299

11.3 高油气比燃烧室出口分布的特殊要求 301

11.4 燃烧室出口热点指标 302

11.5 影响燃烧室出口径向温度分布的因素 304

11.6 环形燃烧室出口径向温度分布的半经验半理论的预估方法 306

11.7 燃烧室出口径向温度分布的调试 306

11.8 涡轮级间燃烧室（ITB ）出口温度分布的特殊问题 309

第12章 燃烧室传热与冷却 311

12.1 燃烧室冷却的要求 311

12.2 冷却方式 313

12.3 气膜冷却 313

12.4 冲击冷却 317

12.5 冲击与发散小孔冷却组合的研究 322

12.6 发散小孔冷却的研究 324

12.7 作者研发的冷却方式 331

12.8 辅助性的加强冷却措施 339

12.9 燃烧室传热过程 343

12.10 燃烧室冷却计算举例 372

12.11 结束语 383

第13章 燃烧室总压损失 384

13.1 总压损失系数 384

13.2 无用总压损失与有用总压损失 384

13.3 火焰筒总压损失系数与火焰筒ACd的确定 385

13.4 影响燃烧室总压损失的各因素 386

13.5 火焰筒加热总压损失 387

13.6 火焰筒冷态总压损失的组成 388

13.7 讨论 389

第14章 燃烧室噪声排放 392

14.1 燃烧室两种噪声排放 392

14.2 直接噪声与间接噪声 393

14.3 不同结构形式的影响 393

14.4 燃烧噪声的特性 394

14.5 燃烧噪声流 398

14.6 燃气轮机燃烧噪声的预估以及与试验的对比 398

14.7 燃烧噪声研究近期的进展 405

14.8 本章小结 406

第15章 燃烧室排气冒烟及微粒子排放 407

15.1 冒烟及微粒子排放 407

15.2 新的冒烟问题 408

15.3 排气冒烟一些基本概念 410

15.4 烟粒子生成机理 414

15.5 烟粒子的氧化 418

15.6 烟粒子与火焰辐射的关系 421

15.7 发动机排气冒烟的可见性 423

15.8 排气冒烟测量与燃烧室研发 425

15.9 燃料对燃烧室冒烟的影响 431

15.10 燃烧室工作参数对冒烟的影响 435

15.11 燃烧室设计对冒烟的影响 435

15.12 先进燃烧室减少冒烟的设计措施：高油气比燃烧室 439

15.13 RQL低污染燃烧室中的冒烟问题 440

15.14 燃气轮机燃烧室冒烟的CFD计算 441

15.15 微粒子排放概述 442

15.16 定义与术语 443

15.17 考虑航空发动机的微粒子排放的原因 443

15.18 对环境中微粒子浓度的政府规定要求 445

15.19 航空发动机非挥发性微粒子排放测量文件 446

15.20 带粒子的样气取样管 448

15.21 挥发性微粒子与发动机设计与工况的关系 448

第16章 预混燃烧中的回火 451

16.1 引言 451

16.2 回火常与自燃同时出现 451

16.3 回火的几种机理概述 453

16.4 设计措施 460

第17章 预混燃烧中的自燃 463

17.1 引言 463

17.2 重要概念 464

17.3 液体航空燃油自燃延迟时间测定和关系式 465

17.4 DF -2液体燃油自燃延迟时间的试验数据 469

17.5 甲烷（或天然气）的自燃延迟时间 472

17.6 航空液体燃油自燃延迟时间的分析 474

17.7 为防止LPP预混模自燃采取的设计措施 477

17.8 JP-10自燃延迟时间 478

第18章 低污染燃烧中的振荡燃烧 479

18.1 引言 479

18.2 振荡燃烧在常规燃烧室中不严重而在低污染燃烧室中严重的原因 480

18.3 问题的严重性 480

18.4 克服振荡燃烧问题的难点 481

18.5 瑞利（Rayleigh）准则，振荡燃烧机理 482

18.6 控制措施概述 489

18.7 由燃烧区组织来控制振荡燃烧 491

18.8 减振阻尼措施 491

18.9 低污染振荡燃烧控制实例 494

第19章 燃油沉积 504

19.1 自氧化与热解 504

19.2 燃油自氧化机理生成燃油沉积的基本过程 505

19.3 鉴别沉积的方法 507

19.4 燃油沉积试验 508

19.5 燃油沉积试验结果 511

19.6 燃油沉积的机理（自氧化机理） 517

19.7 燃油沉积的计算分析 520

19.8 纯化学动力学的燃油沉积模型分析 520

19.9 工程性的燃油沉积计算分析 522

19.10 工程性的燃油沉积速率计算方程 527

19.11 工程性燃油沉积模型计算与试验数据的比较 527

19.12 工程上控制燃油沉积的措施（自氧化机理） 535

19.13 高温热解下燃油结焦 536

第20章 液体燃油 541

20.1 引言 541

20.2 航空燃油的发展 541

20.3 燃油规范 544

20.4 航空煤油附加剂 549

20.5 JP-8＋100 551

20.6 试验方法 553

20.7 航空煤油组成 554

20.8 航空煤油的物理性质 557

20.9 航空煤油的燃烧性质 567

20.10 航空煤油使用中的问题 570

20.11 替换喷气燃油的发展 572

参考文献 576