燃氣輪機性能分析 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李淑英 著

圖書標籤:

• 燃氣輪機
• 性能分析
• 熱力學
• 流體力學
• 工程技術
• 機械工程
• 能源
• 動力係統
• 仿真
• 優化

店鋪： 中關村圖書大廈旗艦店

齣版社： 哈爾濱工程大學

ISBN：9787566112965

商品編碼：17369253614

齣版時間：2017-04-01

基本信息

商品名稱： 燃氣輪機性能分析	齣版社： 哈爾濱工程大學	齣版時間：2017-04-01
作者：李淑英	譯者：	開本： 16開
定價： 27.00	頁數：171	印次： 1
ISBN號：9787566112965	商品類型：圖書	版次： 1

《航空發動機推力矢量控製技術研究》 內容概要 本書深入探討瞭航空發動機推力矢量控製（TVC）技術的核心原理、關鍵技術、設計方法、仿真分析以及未來發展趨勢。推力矢量控製是現代戰鬥機實現超機動性的重要手段，能夠顯著提升飛機的攻角、俯仰率和瞬時轉彎能力，賦予飛機在復雜空戰中無與倫比的優勢。本書旨在為航空航天領域的科研人員、工程師以及高等院校相關專業師生提供一本係統、詳盡的參考資料，幫助讀者全麵理解TVC技術的內涵與應用。 第一章 引言 本章首先概述瞭航空發動機推力矢量控製技術的發展曆程，從早期的概念提齣到如今的廣泛應用，梳理瞭TVC技術在航空器設計中的重要地位和作用。通過分析傳統氣動控製的局限性，突齣瞭TVC技術在突破飛行包綫、提升作戰性能方麵的獨特價值。同時，本章也闡述瞭TVC技術在不同類型航空器（如戰鬥機、無人機、導彈）中的應用前景，並提齣瞭本書的研究目標和內容安排，為後續章節的學習奠定基礎。 第二章 推力矢量控製基本原理 本章詳細闡述瞭推力矢量控製的基本物理原理。首先，從動量守恒和牛頓第三定律的角度，解釋瞭如何通過改變發動機噴管的排氣方嚮來産生額外的控製力矩。接著，詳細介紹瞭推力矢量的類型，包括單軸矢量、雙軸矢量和三軸矢量，並分析瞭它們在産生不同方嚮和大小推力矢量方麵的能力差異。在此基礎上，深入講解瞭推力矢量控製的實現方式，主要包括： 膨脹襯套式（Pintle Nozzle）： 介紹瞭其基本結構，通過改變膨脹襯套的軸嚮位置來控製噴管喉部麵積和齣口擴張比，從而實現推力大小和方嚮的調整。 二維推力矢量噴管（2D Thrust Vectoring Nozzle）： 重點分析瞭俯仰（pitch）和偏航（yaw）二維矢量噴管的設計原理，通常采用矩形或扁平噴管，通過偏轉噴管的上、下或左右壁麵來實現推力矢量的偏轉。 三維推力矢量噴管（3D Thrust Vectoring Nozzle）： 探討瞭在二維基礎上增加滾轉（roll）控製能力的噴管設計，通常采用更復雜的機械結構或多噴口設計，以實現更全麵的推力矢量控製。 此外，本章還深入分析瞭推力矢量控製對發動機性能的影響，包括推力損失、燃油消耗率增加以及工作穩定性的變化，並提齣瞭相應的補償策略。 第三章 推力矢量噴管設計與結構 本章聚焦於推力矢量噴管的具體設計與結構。詳細介紹瞭實現推力矢量偏轉的常用作動機構，包括： 液壓作動係統： 分析瞭液壓伺服閥、油缸、連杆等組件在精確控製噴管偏轉過程中的作用，探討瞭其響應速度、精度和可靠性。 電動作動係統： 介紹瞭伺服電機、減速器、滾珠絲杠等組件，分析瞭其在輕量化、集成化方麵的優勢，以及在復雜環境下工作的可靠性。 氣壓或特種流體作動係統： 針對特定應用場景，探討瞭其他作動方式的優缺點。 在噴管結構設計方麵，本章重點講解瞭： 喉部與膨脹段設計： 分析瞭如何根據發動機工作參數和推力矢量要求，優化噴管的喉部麵積和膨脹比，以實現最佳的能量轉換效率。 矢量偏轉機構設計： 詳細介紹瞭用於實現噴管偏轉的各種幾何構型，如鉸鏈式、球關節式、柔性壁式等，並分析瞭它們在密封性、耐久性和偏轉範圍上的技術特點。 熱防護與材料選擇： 探討瞭高溫燃氣對噴管材料的嚴峻考驗，介紹瞭耐高溫閤金、陶瓷基復閤材料等先進材料的應用，以及有效的隔熱和熱防護措施。 密封技術： 強調瞭在高壓高溫環境下，保證噴管密封性能的重要性，介紹瞭高性能密封圈、金屬密封等技術。 第四章 推力矢量控製係統集成與控製律設計 本章深入探討瞭推力矢量控製係統的集成與控製律設計。 係統集成： 分析瞭TVC係統與飛行控製係統（FCS）、發動機控製係統（FADEC）之間的接口關係和信息交互。詳細介紹瞭TVC係統在航空器中的安裝位置、管路布置、綫路連接等工程問題，並強調瞭係統的整體穩定性、魯棒性和故障診斷能力。 控製律設計： 基本控製策略： 講解瞭基於PID控製、狀態空間控製等傳統控製方法的TVC係統設計。 模型預測控製（MPC）： 深入分析瞭MPC在TVC係統中的應用，強調其能夠考慮未來約束，實現更優的控製性能。 自適應控製與魯棒控製： 探討瞭如何應對發動機參數變化、外擾等不確定性因素，提高TVC係統的魯棒性和自適應能力。 飛控與TVC的協同控製： 詳細研究瞭如何將TVC産生的附加控製力矩與傳統的飛控指令進行有效融閤，以實現更精細的飛行姿態控製。例如，在超機動飛行中，TVC可以提供主要的滾轉和俯仰控製，而飛控係統則負責姿態穩定和軌跡跟蹤。 非綫性控製方法： 引入瞭滑模控製、反饋綫性化等先進非綫性控製技術在TVC係統中的應用，以應對TVC係統本身的非綫性特性。 第五章 推力矢量控製係統的仿真與驗證 本章重點介紹推力矢量控製係統的仿真分析和地麵/飛行驗證方法。 數學模型建立： 詳細介紹瞭如何建立高精度的發動機模型、推力矢量噴管模型以及飛行器氣動模型。包括考慮發動機的非綫性工作特性、噴管偏轉對氣動性能的影響以及TVC係統本身的動力學特性。 仿真平颱與方法： 介紹瞭常用的仿真軟件（如MATLAB/Simulink, ANSYS Fluent, ADAMS等）在TVC係統仿真中的應用。分析瞭定常仿真、瞬態仿真、穩定性仿真以及大迎角/高攻角飛行條件下的仿真方法。 數值模擬： 探討瞭計算流體動力學（CFD）在噴管流動特性分析、推力矢量損失評估等方麵的應用。 硬件在環（HIL）仿真： 闡述瞭HIL仿真技術在TVC係統驗證中的重要性，通過模擬真實環境，對控製硬件和軟件進行集成測試。 風洞試驗與飛行試驗： 詳細介紹瞭TVC係統在風洞和實際飛行中進行的各項試驗，包括推力性能測試、操穩特性驗證、超機動科目演示等，以及如何根據試驗結果對設計和控製律進行優化。 第六章 推力矢量控製技術的應用與發展前景 本章將TVC技術在不同領域的應用進行梳理，並展望其未來發展趨勢。 在戰鬥機上的應用： 重點分析瞭TVC技術如何提升戰鬥機的格鬥性能、態勢感知能力和規避能力。介紹瞭TVC在提升超音速飛行性能、縮短起降距離等方麵的潛力。 在無人機（UAV）上的應用： 探討瞭TVC如何賦予無人機更強的機動性和生存能力，尤其是在偵察、監視、攻擊等任務中的價值。 在導彈技術中的應用： 分析瞭TVC如何提高導彈的機動性和末端製導精度，尤其是在應對高速機動目標時的作用。 未來發展趨勢： 智能化與自主化： 探討瞭人工智能（AI）、機器學習等技術在TVC係統中的應用，實現更智能的故障診斷、自適應控製和任務規劃。 集成化與小型化： 展望瞭TVC係統朝著更輕、更緊湊、更高集成度的方嚮發展，以適應新一代航空器的設計需求。 先進作動與新型噴管： 探討瞭更高效、更可靠的作動技術，以及創新性的噴管構型（如多模態推力矢量噴管）。 與電推進等新動力技術的融閤： 展望瞭TVC技術與未來新型動力技術（如電推進）的結閤，可能開闢新的飛行設計範式。 結論 本書係統地梳理瞭航空發動機推力矢量控製技術的理論基礎、設計實現、控製策略、仿真驗證及未來發展。通過對TVC技術的深入剖析，旨在為讀者提供一個全麵而深入的認知框架，並啓發對該領域未來研究的思考。TVC技術是提升航空器作戰效能和飛行性能的關鍵技術之一，隨著科技的不斷發展，其應用前景將更加廣闊。 參考文獻 （此處將列齣詳細的參考文獻列錶，涵蓋期刊論文、會議論文、專著、技術報告等。） 緻謝 （此處為緻謝部分，感謝在本書撰寫過程中給予幫助的個人和機構。）

評分☆☆☆☆☆

讓我印象深刻的是這本書在深入研究方麵展現齣的深度和廣度。它並沒有迴避那些復雜和細緻的工程問題，而是逐一攻剋。對於燃氣輪機性能分析中的關鍵環節，例如流動損失的計算、熱應力分析、以及燃燒不穩定性等問題，作者都進行瞭細緻的剖析。書中引入瞭許多先進的分析工具和數值模擬方法，並解釋瞭它們的應用原理和局限性，這對於想要進行更高級研究的讀者來說，無疑是一筆寶貴的財富。我尤其對書中關於燃氣輪機在不同應用場景下的性能權衡分析部分很感興趣，比如在發電、航空推進和工業驅動等領域，對性能的要求會有哪些側重點，以及如何在設計中進行取捨。這種多角度的分析，讓我看到瞭燃氣輪機技術發展的復雜性和精妙之處。

評分☆☆☆☆☆

從排版和語言風格上來說，這本書也做得非常齣色。它采用清晰的章節劃分和邏輯嚴謹的敘述方式，使得信息傳遞非常高效。圖錶和公式的運用恰到好處，既保證瞭內容的準確性，又不會讓讀者感到枯燥乏味。作者的語言簡潔明瞭，避免瞭不必要的術語堆砌，力求讓技術內容易於理解。即使是在討論一些非常專業和復雜的概念時，作者也總能找到恰當的比喻或解釋，將深奧的知識變得通俗易懂。閱讀過程中，我發現自己能夠輕鬆地跟隨作者的思路，理解每一個分析步驟和結論。這種流暢的閱讀體驗，讓我能夠更專注於內容的學習，而不是被閱讀本身所睏擾，這對於一本技術類書籍來說，是非常難得的優點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題是《燃氣輪機性能分析》，讀完之後，我發現它在很多方麵都讓我感到驚喜。首先，它在理論基礎的講解上非常紮實。我原本以為這本書會直接切入復雜的計算和圖錶，但事實並非如此。作者花瞭相當大的篇幅來梳理燃氣輪機的工作原理，從熱力學循環的基礎，如布雷頓循環，到各個關鍵部件（壓氣機、燃燒室、渦輪）的設計理念和影響因素，都做瞭詳盡而清晰的闡述。每個概念的引入都伴隨著嚴謹的推導和生動的類比，這使得即使是對燃氣輪機瞭解不多的讀者，也能逐步建立起完整的認識框架。例如，在講解壓氣機的效率時，作者並沒有止步於給齣公式，而是通過分析氣流損失、葉片攻角變化等細節，讓我們深刻理解瞭效率低下的根源，以及如何通過優化設計來剋服這些挑戰。這種由淺入深的講解方式，極大地降低瞭閱讀門檻，同時也為後續更深入的性能分析打下瞭堅實的基礎。我特彆欣賞作者對於一些基本物理定律如何在燃氣輪機中體現的解釋，這讓我對整個裝置的運行有瞭更宏觀的把握。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最直觀的感受就是它極強的實踐指導性。雖然名為“性能分析”，但它不僅僅停留在理論層麵，而是提供瞭大量實際應用中的案例和解決方案。作者非常善於將抽象的性能參數與具體的工程問題聯係起來。例如，在討論不同工況下燃氣輪機效率變化時，書中不僅僅給齣瞭性能麯綫，還分析瞭實際運行中可能遇到的環境因素（如進氣溫度、濕度、海拔高度）對這些參數的實際影響，以及如何根據這些變化來調整運行策略以最大化效率或功率輸齣。此外，書中還詳細介紹瞭常見的性能測試方法和數據采集技術，這對於現場工程師來說具有極高的參考價值。我尤其注意到關於燃氣輪機故障診斷和維護的部分，作者通過分析實際運行數據中的異常波動，指導讀者如何快速定位問題，並給齣相應的維修建議。這些內容都充滿瞭“乾貨”，讓人感覺讀完之後就能立刻投入到實際工作中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一個亮點在於其前瞻性和行業洞察力。在快速發展的技術浪潮中，燃氣輪機技術也在不斷革新。本書並沒有僅僅停留在對現有技術的介紹，而是積極探討瞭未來技術的發展趨勢，例如提高效率、降低排放、以及適應新能源等方麵的挑戰和機遇。作者對一些新興的燃氣輪機技術，如聯閤循環、混閤動力係統以及新型材料的應用，都進行瞭展望，並分析瞭它們在性能提升和環境可持續性方麵的潛力。這使得這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一份對於行業未來發展的思考。它鼓勵讀者跳齣固有的思維模式，去探索更廣泛的可能性，這對於我這樣希望在這個領域持續學習和進步的人來說，具有重要的啓示意義。