航空發動機主燃燒室設計

《航空發動機主燃燒室設計》是2022年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：航空發動機主燃燒室設計
• 作者：李繼保
• 出版時間：2022年12月1日
• 出版社：科學出版社
• ISBN：9787030743817

內容簡介

《航空發動機主燃燒室設計》基於航空發動機主燃燒室利益相關方的各類需求，給出了燃燒室的設計要求，全面介紹了航空發動機主燃燒室的設計流程和設計方法，包括航空發動機主燃燒室的總體、氣動熱力、擴壓器、旋流器、燃油噴射及熱防護、火焰筒、機匣和點火等方面的設計流程與具體設計方法。另外，《航空發動機主燃燒室設計》還介紹了航空發動機主燃燒室的常用材料、加工工藝、試驗驗證以及數值仿真等方面的內容。

圖書目錄

渦輪機械與推進系統出版項目 序

“兩機”專項： 航空發動機技術出版工程 序

序言

前言

第1章燃燒室設計基礎

1.1燃燒室功能和結構001

1.1.1航空發動機對飛機的主要作用001

1.1.2燃燒室功能002

1.1.3燃燒室構成和設計邊界003

1.2燃燒室類型004

1.3燃燒室研製流程005

1.3.1概述005

1.3.2民用航空發動機主要研製階段的燃燒室研製活動006

1.3.3基礎研究、預先研究和型號研製的關係008

參考文獻010

第2章燃燒室設計要求

2.1燃燒室利益相關方011

2.2燃燒室需求捕獲和分解012

2.3燃燒室設計要求和接口013

2.3.1燃燒室氣動熱力學參數和其他相關接口013

2.3.2性能要求015

2.3.3結構要求023

2.3.4強度和壽命要求024

2.3.5通用質量特性要求026

2.3.6其他功能要求027

2.3.7客服要求027

參考文獻029

第3章燃燒室總體設計

3.1概述030

3.2燃燒室類型030

3.2.1按照發展歷程分類030

3.2.2按照氣流流動方式分類031

3.3設計輸入034

3.4燃燒室氣動熱力學參數計算035

3.4.1燃燒室設計點035

3.4.2燃燒效率035

3.4.3壓力損失036

3.4.4流量係數037

3.4.5流量分配037

3.4.6流程參數040

3.4.7火焰筒壁溫計算040

3.4.8出口溫度分布040

3.4.9污染排放041

3.5燃燒室總體尺寸確定043

3.5.1參考截面尺寸043

3.5.2燃燒室長度（容積）044

3.5.3噴嘴（頭部）數目044

3.6燃燒室主要結構方案設計044

3.6.1機匣承力方式045

3.6.2火焰筒安排、定位與支撐045

3.6.3燃油噴嘴和總管的安裝048

3.6.4點火系統050

3.7準則和經驗規律051

參考文獻051

第4章擴壓器設計

4.1概述052

4.2擴壓器設計要求053

4.3擴壓器參數054

4.4擴壓器類型及套用範圍058

4.5流線型擴壓器設計063

4.5.1等壓力梯度型面設計063

4.5.2等速度梯度型面設計068

4.5.3阻塞面積修正070

4.5.4邊界層修正071

4.5.5擴壓器出口轉接072

4.6突擴擴壓器設計074

4.6.1突擴擴壓器設計流程074

4.6.2前置擴壓器設計076

4.6.3突擴段設計077

4.6.4計算步驟078

4.7多通道擴壓器設計079

參考文獻081

第5章旋流器設計

5.1概述082

5.2旋流器介紹082

5.3旋流器設計要求084

5.4旋流器設計參數084

5.5旋流器設計流程085

5.6旋流器設計方法086

5.7旋流器設計準則和經驗規律088

參考文獻088

第6章燃油噴射系統設計

6.1概述090

6.2燃油噴射系統設計要求090

6.3燃油噴射系統設計輸入091

6.4常用噴嘴093

6.4.1離心噴嘴094

6.4.2直射式噴嘴104

6.4.3空氣霧化噴嘴113

6.4.4甩油盤116

6.5噴嘴熱防護119

6.5.1概述119

6.5.2噴嘴熱氧化結焦的危害122

6.5.3燃油結焦機理123

6.5.4熱氧化結焦沉積的影響因素126

6.5.5熱氧化結焦預測模型134

6.5.6噴嘴熱防護方法138

6.5.7噴嘴熱防護設計要求143

6.5.8噴嘴熱防護設計參數143

6.5.9噴嘴熱防護設計流程144

6.6活門設計145

6.6.1平衡燃油重力活門145

6.6.2副油路定壓開啟活門145

6.6.3主油路節流活門146

6.7噴嘴調試146

6.7.1噴嘴流量調試試驗146

6.7.2噴嘴噴霧錐角調試試驗147

參考文獻148

第7章火焰筒設計

7.1設計輸入154

7.2火焰筒開孔設計154

7.2.1火焰筒開孔布局154

7.2.2二次進氣孔設計156

7.2.3冷卻孔設計157

7.3火焰筒結構設計158

7.3.1火焰筒頭部結構158

7.3.2火焰筒筒體結構159

7.4火焰筒強度和壽命分析161

參考文獻162

第8章機匣設計

8.1概述163

8.2部件介紹163

8.2.1擴壓器163

8.2.2外機匣164

8.2.3內機匣164

8.3設計要求165

8.3.1接口設計要求165

8.3.2氣動設計要求165

8.3.3強度設計要求165

8.3.4剛度設計要求165

8.3.5成熟度設計要求166

8.3.6材料設計要求166

8.3.7熱態設計要求167

8.3.8工藝性設計要求167

8.3.9防錯設計要求167

8.4設計流程168

8.5設計輸入與輸出168

8.5.1方案設計階段設計輸入與輸出168

8.5.2技術設計階段設計輸入與輸出169

8.5.3工程設計階段設計輸入與輸出170

8.6設計方法170

8.6.1機匣輪廓線確定170

8.6.2機匣選材設計172

8.6.3機匣結構設計178

8.7準則和經驗數據179

8.7.1安裝邊設計179

8.7.2安裝座181

8.8試驗驗證要求183

8.8.1靜強度試驗183

8.8.2疲勞強度試驗184

第9章點火方案設計

9.1點火原理及方案185

9.1.1點火過程185

9.1.2點火原理186

9.1.3*小點火能量186

9.1.4點火方式188

9.2點火性能及其影響因素190

9.2.1點火性能190

9.2.2點火性能影響因素191

9.3點火設計192

9.3.1點火特性計算192

9.3.2點火器選擇及布局194

9.4新型點火方法195

9.4.1多通道表面電漿點火器195

9.4.2多通道電漿合成射流點火器197

參考文獻200

第10章燃燒室常用材料和工藝

10.1概述202

10.2主燃燒室對材料和工藝的要求202

10.2.1主燃燒室對材料的要求202

10.2.2主燃燒室對工藝的要求203

10.3主燃燒室常用材料204

10.3.1鎳基高溫合金204

10.3.2鐵基高溫合金206

10.3.3鈷基高溫合金206

10.3.4不鏽鋼206

10.3.5陶瓷基複合材料207

10.4主燃燒室主要工藝208

10.4.1數控加工208

10.4.2精密鑄造208

10.4.3鈑金成型208

10.4.4電火花加工209

10.4.5塗層工藝209

10.4.6滲層工藝210

10.4.7鍍層工藝210

10.4.8電解加工211

10.4.9真空釺焊211

10.4.10真空電子束焊211

10.4.11氬弧焊212

10.4.12慣性摩擦焊213

10.4.13噴丸214

10.4.14磨粒流214

10.4.15拋光215

10.4.16清洗215

10.4.17增材製造215

參考文獻216

第11章燃燒室試驗驗證

11.1概述217

11.2燃燒室試驗類型及方法217

11.2.1試驗類型218

11.2.2試驗方法219

11.3元組件試驗221

11.3.1擴壓器試驗221

11.3.2噴嘴試驗224

11.3.3頭部流場和霧化試驗228

11.3.4傳熱試驗229

11.4模型燃燒室試驗230

11.4.1單頭部燃燒室試驗230

11.4.2多頭部燃燒室試驗232

11.5全環燃燒室試驗238

11.5.1全環燃燒室試驗件設計238

11.5.2全環燃燒室試驗設備及試驗238

參考文獻240

第12章燃燒室數值仿真

12.1概述241

12.1.1燃燒室工作特點241

12.1.2燃燒室研發體系242

12.1.3燃燒室研發特點242

12.2數值仿真在燃燒室研發中的地位與作用242

12.2.1數值仿真在燃燒室氣動熱力設計中的作用244

12.2.2數值仿真在燃燒室傳熱設計中的作用247

12.2.3數值仿真在燃燒室結構設計中的作用247

12.2.4燃燒室數值仿真體系建設248

12.3燃燒室兩相湍流燃燒數值仿真理論和方法249

12.3.1流體控制方程249

12.3.2數值求解方法250

12.3.3湍流模型251

12.3.4霧化模型254

12.3.5蒸發模型261

12.3.6燃燒模型265

12.3.7化學反應機理272

參考文獻275