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内容简介

　　《高温透平叶片的传热与冷却/先进燃气轮机设计制造基础专著系列》在介绍燃气轮机中的传热基本概念及冷却基本原理的基础上，主要针对气冷叶片的热分析问题，讨论了叶片光滑表面及气膜冷却表面的传热现象及规律、叶片内部各种强化换热结构的传热现象及规律、叶片的热分析方法、传热及冷却的实验原理、传热测试方法及传热数值模拟中的一些典型问题。
　　《高温透平叶片的传热与冷却/先进燃气轮机设计制造基础专著系列》可作为航空宇航推进理论与工程、工程热物理、热能工程等专业研究生的教学及科研参考书，也可供从事航空发动机及燃气轮机设计及相关工程工作的技术人员和研究人员参考。

目录

第1章 透平叶片传热及冷却原理
1．1 概述
1．2 透平叶片冷却
1．2．1 基本原理
1．2．2 内部冷却
1．2．3 外部冷却
1．2．4 综合冷却技术
1．3 透平叶片传热
1．3．1 叶片外部传热
1．3．2 叶片内部结构传热
1．4 透平叶片冷却技术研究方法
1．4．1 透平叶片冷却技术研究路线
1．4．2 透平叶片冷却技术研究方法
参考文献

第2章 光滑叶片表面传热
2．1 中高截面换热系数分布
2．1．1 光滑导叶表面传热
2．1．2 光滑动叶表面传热
2．2 全表面换热系数分布
2．2．1 光滑导叶表面传热
2．2．2 光滑动叶表面传热
2．3 结束语
参考文献

第3章 气膜冷却特性基础研究
3．1 圆柱形孔气膜冷却特性及机理
3．1．1 气膜冷却机理
3．1．2 气膜冷却效率分布特性
3．1．3 对流换热系数分布特性
3．1．4 流阻特性
3．2 扩张型孔气膜冷却特性及机理
3．2．1 气膜冷却机理
3．2．2 气膜冷却效率分布特性
3．2．3 对流换热系数分布特性
3．2．4 流阻特性
3．3 收缩扩张型气膜孔冷却特性及机理
3．3．1 气膜冷却机理
3．3．2 气膜冷却效率分布特性
3．3．3 对流换热系数分布特性
3．3．4 流阻特性
3．4 交叉射流孔气膜冷却特性
3．4．1 交叉孔流动机理
3．4．2 交叉孔气膜冷却效率
3．4．3 交叉孔气膜冷却换热系数
3．4．4 交叉气膜孔结构的流量系数
3．5 凹槽出口气膜孔冷却特性
3．5．1 凹槽孔流动传热机理
3．5．2 凹槽孔气膜冷却效率分布特性
3．5．3 凹槽孔气膜换热系数分布特性
3．6 结束语
参考文献

第4章 透平叶片表面气膜冷却特性
4．1 叶片前缘气膜冷却特性
4．1．1 叶片前缘圆柱形孔气膜冷却特性
4．1．2 叶片前缘水滴形孔气膜冷却特性
……

第5章 透平叶片内部带扰流肋通道传热特性
第6章 透平叶片内部冲击传热特性
第7章 透平叶片内部扰流柱强化传热特性
第8章 透平叶片冷却结构及热分析计算
第9章 叶片传热及冷却效率实验的相似原理
第10章 透平叶片传热实验测量技术与理论
第11章 数值模拟
第12章 后记

索引

前言/序言

　　燃气轮机是一种动力强劲的热动力装置，在航空器推进、舰船推进及热力发电等领域有重要应用。其高温部件如燃烧室、透平等的工作环境温度一般都远高于其自身材料的耐热极限，研究其中的传热问题并形成有效的冷却方案（技术），对保证燃气轮机长期有效地工作具有非常重要的意义。透平叶片的冷却结构最为复杂、流动传热形式具有多样性，是燃气轮机高温部件冷却技术研究中最具代表性的部件，因此本书重点以透平叶片为对象讨论燃气轮机中的传热现象的机理、规律及高温部件的冷却技术等相关问题，其中的共性规律不仅存在于燃气轮机中的其他高温部件或热端部件中，也存在于有类似现象的其他各类动力装置或设备中。
　　现代高压透平叶片在工作时包含有两种基本的传热现象，即叶片内部复杂结构的传热和叶片表面无气膜或有气膜的传热，透平叶片的冷却技术就是基于对这两种传热现象的深入认识，并在应用中将它们有机地结合而形成的。因此，讨论叶片内、外传热特性或规律及整体叶片冷却结构的热分析或设计方法是本书的主要内容。在这之前，本书将介绍一些涉及叶片传热现象的基本概念及冷却基本原理，最后本书会介绍一些基本的传热测量技术，讨论实验及数值模拟中的一些问题。
　　影响透平叶片传热特性的因素有很多，对这些因素的研究可以粗略地划分为三个不同的层次，由此导致研究透平叶片传热及冷却技术的内容也分为三个不同的层次：第一层次，主要研究叶片各个部位的各种冷却结构基本单元的流动传热规律，这一层次的研究不关心叶片的完整结构，重点是揭示叶片各种结构中的流动传热机理和规律，此处所讲的规律，包括流动参数的变化及结构尺寸的变化等对传热的影响；第二个层次，主要是研究叶片中结构单元之间的相互影响规律，或结构与结构之间的连接形式对流动传热规律的影响，包括叶片内外结构之间的影响等，研究对象是接近完整的叶片内部结构，或完整的外部结构，甚至是整体叶片结构，这一层次的研究可以理解为是对第一层次研究成果的修正；第三个层次，主要研究由于叶片在燃气轮机中位置的不同，致使其所处环境的不同，引起的对叶片传热特性的影响。如透平上游燃烧室工作状态对叶片表面传热的影响、透平中上游叶片扰动对下游叶片表面传热的影响，等等。上述第一、第二层次的研究主要侧重于叶片本身造型及其冷却结构的变化引起的传热规律的不同，第三层次的研究则主要侧重于叶片的工作环境的变化引起的传热规律的不同。这三个层次的研究，无论简单或复杂，研究难度有多大，都是为建立叶片热分析及设计体系服务的，都属于所谓叶片的基础传热研究的范畴。本书在传热部分主要介绍上述的第一层次的研究内容，其中，除了在个别章节介绍了其他研究者的工作以外，本书的大部分内容主要介绍的是西北工业大学传热实验室在过去一段时期内进行的部分研究工作。
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