航空發動機空氣系統與傳熱試驗

《航空發動機空氣系統與傳熱試驗》是2022年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：航空發動機空氣系統與傳熱試驗
• 出版時間：2022年11月1日
• 出版社： 科學出版社
• ISBN：9787030734525

內容簡介

隨著航空發動機型號研製和預先研究的深入開展，空氣系統與傳熱設計技術已經成為影響發動機性能、壽命和可靠性的核心關鍵技術之一，國外航空技術先進的國家早已把這一領域的研究和發展列入重要項目，開展有目標的系統全面的工作，作為設計技術支撐的試驗研究工作是非常重要而且必要的。《航空發動機空氣系統與傳熱試驗》針對航空發動機空氣系統與傳熱試驗技術，從流動傳熱試驗類型和發動機零部件試驗層次等維度進行了詳細闡述，內容涵蓋孔管類試驗、封嚴試驗、機匣試驗、氣冷葉片試驗、部件防冰試驗、換熱器試驗、旋轉盤腔試驗、預旋供氣系統試驗、核心機試驗和整機試驗等研究內容。

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

前言

緒論

0.1空氣系統與傳熱設計方法004

0.2空氣系統與傳熱試驗在發動機傳熱設計中的作用與地位005

0.3空氣系統與傳熱試驗分類及常見的試驗方法006

0.4本書內容介紹007

參考文獻008

第1章空氣系統試驗的基本原理

1.1流動試驗010

1.1.1壓力與流阻010

1.1.2氣流速度與流量011

1.1.3流量特性試驗014

1.1.4壓力特性試驗015

1.2瞬態換熱試驗015

1.2.1單參數瞬態換熱試驗原理與實施方法016

1.2.2氣膜冷卻瞬態換熱試驗原理與實施方法017

1.2.3瞬態換熱試驗常用測溫方法020

1.3冷卻效果試驗023

1.3.1葉片冷卻效果全溫全壓試驗方法023

1.3.2相似模擬（降溫）試驗時的冷卻效果試驗方法024

1.3.3基於正交設計的冷卻效果試驗方法030

第2章孔管類試驗

2.1試驗目的和意義032

2.2試驗設備032

2.2.1管路流量特性試驗設備032

2.2.2預旋噴嘴流量特性試驗設備033

2.2.3孔類流量特性試驗設備034

2.3試驗方法036

2.3.1管類流量特性試驗方法036

2.3.2預旋噴嘴流量特性試驗方法037

2.3.3靜止孔流量特性試驗方法037

2.3.4旋轉孔流量特性試驗方法038

2.4試驗測試040

2.4.1管路和預旋噴嘴流量特性試驗測試040

2.4.2旋轉孔測試041

2.5試驗結果分析與處理042

2.5.1誤差分析042

2.5.2管路和預旋噴嘴流量特性試驗結果分析與處理043

2.5.3靜止孔試驗結果分析與處理044

2.5.4旋轉孔試驗結果分析與處理046

2.6試驗常見問題及處理048

參考文獻049

第3章封嚴試驗

3.1試驗系統050

3.1.1試驗動力系統051

3.1.2試驗氣路系統051

3.1.3試驗台系統052

3.1.4試驗台校準系統054

3.1.5試驗測量系統054

3.2試驗方法059

3.2.1泄漏特性試驗方法059

3.2.2傳熱特性試驗方法060

3.2.3滯後特性試驗方法065

3.3試驗測試070

3.3.1泄漏特性試驗測試070

3.3.2傳熱特性試驗測試070

3.3.3滯後特性試驗測試070

3.4試驗結果分析與處理071

3.4.1泄漏特性試驗結果分析與處理071

3.4.2傳熱特性試驗結果分析與處理072

3.4.3滯後特性試驗結果分析與處理079

3.5國內外典型試驗設備介紹083

3.5.1國內典型試驗設備083

3.5.2國外典型試驗設備089

3.6技術展望091

參考文獻092

第4章機匣試驗

4.1試驗系統094

4.1.1渦輪機匣冷卻管路流動特性試驗系統094

4.1.2渦輪機匣表面衝擊換熱特性試驗系統098

4.1.3渦輪機匣葉尖間隙主動熱控制試驗系統105

4.2試驗方法112

4.2.1渦輪機匣冷卻管路流動特性試驗方法112

4.2.2渦輪機匣內表面衝擊換熱特性試驗方法113

4.2.3渦輪機匣葉尖間隙主動熱控制試驗方法115

4.3試驗結果分析與處理116

4.3.1渦輪機匣冷卻管路流動特性試驗結果分析與處理116

4.3.2渦輪機匣內表面衝擊換熱特性試驗結果分析與處理118

4.3.3渦輪機匣葉尖間隙主動熱控制試驗結果分析與處理121

4.4試驗常見問題及處理125

4.5技術展望126

參考文獻126

第5章氣冷葉片試驗

5.1試驗系統128

5.1.1主流系統128

5.1.2二次流系統132

5.1.3試驗段133

5.2試驗方法133

5.2.1換熱試驗方法133

5.2.2壓力係數試驗方法134

5.3試驗測試134

5.3.1換熱數據測量134

5.3.2壓力數據測量139

5.4試驗結果分析與處理140

5.4.1表面熱流處理141

5.4.2無氣膜情況下表面換熱係數的計算143

5.4.3有氣膜情況下表面換熱係數與氣膜冷卻效率的計算145

5.5試驗流程與控制146

5.5.1試驗流程146

5.5.2試驗風洞氣動狀態控制146

5.6試驗常見問題及處理153

參考文獻154

第6章部件防冰試驗

6.1試驗設備155

6.2試驗方法159

6.2.1全尺寸結/防冰試驗方法159

6.2.2試驗參數控制方法164

6.2.3相似試驗方法167

6.3試驗測試171

6.3.1表面溫度測量171

6.3.2環境靜溫測量171

6.3.3液滴直徑測量172

6.3.4液態水含量測量173

6.3.5其他參數測量174

6.4試驗結果分析與處理174

6.4.1憎水塗層試驗結果分析與處理174

6.4.2電熱防冰試驗結果分析與處理176

6.4.3熱氣防冰試驗結果分析與處理177

6.4.4旋轉部件防冰試驗結果分析與處理182

6.5試驗流程與控制187

6.6試驗常見問題及處理189

6.6.1試驗件表面不結冰189

6.6.2液態水含量控制191

參考文獻191

第7章換熱器試驗

7.1試驗系統及設備193

7.1.1燃油空氣換熱器試驗系統193

7.1.2空氣空氣換熱器試驗系統195

7.1.3測試儀器196

7.2試驗方法196

7.3試驗流程與控制198

7.3.1換熱器檢測試驗198

7.3.2試驗前排查201

7.3.3換熱器流動傳熱試驗202

7.4試驗結果分析與處理204

7.4.1誤差分析204

7.4.2傳熱係數的測定206

7.4.3對流換熱係數的測定207

7.4.4阻力特性的測定209

7.5換熱器性能評價方法210

7.5.1換熱器的單一性能評價法211

7.5.2熵分析法211

7.5.3*分析法212

7.5.4換熱器緊湊性評價法212

7.6換熱器的傳熱強化212

7.6.1強化傳熱的基本途徑212

7.6.2增強傳熱的方法214

7.7換熱器的結垢216

7.7.1管內污垢216

7.7.2管外污垢217

7.7.3污垢對換熱器熱動力性能的影響218

7.7.4換熱器的清洗218

參考文獻219

第8章旋轉盤腔試驗

8.1試驗系統及設備221

8.1.1試驗件221

8.1.2動力系統223

8.1.3氣路系統224

8.1.4網狀加熱器224

8.1.5測量系統225

8.1.6數據採集系統226

8.2試驗方法227

8.3試驗測試228

8.3.1試驗準備和注意事項228

8.3.2試驗前的熱色液晶標定229

8.3.3試驗中的無量綱參數233

8.3.4試驗後的圖像處理234

8.4試驗結果分析與處理234

8.4.1局部對流換熱係數234

8.4.2轉盤表面周向平均努塞特數238

8.4.3轉盤表面平均努塞特數241

8.4.4進氣位置對轉盤表面換熱規律的影響244

8.5試驗流程與控制246

8.6試驗常見問題及處理246

8.7國內外典型試驗設備介紹249

8.8技術展望250

參考文獻251

第9章預旋供氣系統試驗

9.1預旋供氣系統的結構253

9.2試驗目的與意義254

9.2.1試驗目的254

9.2.2預旋供氣系統試驗的重要性254

9.2.3預旋供氣系統試驗的複雜性和困難性255

9.3預旋供氣系統試驗模型的邊界劃分255

9.3.1進口邊界255

9.3.2出口邊界256

9.3.3內外環封嚴流邊界256

9.3.4熱邊界256

9.4相似分析與試驗工況257

9.4.1相似分析計算257

9.4.2相似結果與試驗工況260

9.5試驗台與試驗系統261

9.5.1預旋供氣系統旋轉試驗台介紹261

9.5.2試驗系統介紹262

9.6測點布置263

9.7測量儀器264

9.8試驗步驟266

9.9風險評估與控制267

9.9.1風險評估267

9.9.2風險控制268

9.9.3異常情況及處理268

第10章核心機試驗

10.1核心機簡介及試驗目的269

10.1.1核心機簡介269

10.1.2試驗目的270

10.2試驗原理272

10.3試驗設備272

10.3.1加溫加壓試車台272

10.3.2直接連線式高空試車台274

10.3.3SB101高空模擬試車台276

10.4試驗測試277

10.4.1主要測試參數及測試手段277

10.4.2常規測試參數及儀器277

10.4.3特種測試284

10.5試驗方法及試驗項目287

10.5.1試驗方法287

10.5.2試驗項目289

10.6試驗數據分析及處理294

參考文獻294

第11章整機試驗

11.1整機空氣系統測試需求和時機295

11.1.1測試需求295

11.1.2測試時機297

11.2試驗設備298

11.2.1試車台298

11.2.2測試設備299

11.3試驗方法299

11.3.1測試原理299

11.3.2試車條件303

11.3.3測試方法306

11.4試驗測試308

11.4.1測試目的308

11.4.2測試要求309

11.4.3測點布置方案311

11.4.4測試安裝314

11.4.5試車316

11.4.6試車前後的檢測317

11.5試驗結果分析與處理317

11.5.1測試數據分析317

11.5.2模型修正318

11.5.3誤差分析320

11.6試驗流程與控制321

11.7試驗常見問題及處理323

11.8技術展望324

參考文獻325