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內容簡介

　　《高溫透平葉片的傳熱與冷卻/先進燃氣輪機設計製造基礎專著係列》在介紹燃氣輪機中的傳熱基本概念及冷卻基本原理的基礎上，主要針對氣冷葉片的熱分析問題，討論瞭葉片光滑錶麵及氣膜冷卻錶麵的傳熱現象及規律、葉片內部各種強化換熱結構的傳熱現象及規律、葉片的熱分析方法、傳熱及冷卻的實驗原理、傳熱測試方法及傳熱數值模擬中的一些典型問題。
　　《高溫透平葉片的傳熱與冷卻/先進燃氣輪機設計製造基礎專著係列》可作為航空宇航推進理論與工程、工程熱物理、熱能工程等專業研究生的教學及科研參考書，也可供從事航空發動機及燃氣輪機設計及相關工程工作的技術人員和研究人員參考。

目錄

第1章 透平葉片傳熱及冷卻原理
1．1 概述
1．2 透平葉片冷卻
1．2．1 基本原理
1．2．2 內部冷卻
1．2．3 外部冷卻
1．2．4 綜閤冷卻技術
1．3 透平葉片傳熱
1．3．1 葉片外部傳熱
1．3．2 葉片內部結構傳熱
1．4 透平葉片冷卻技術研究方法
1．4．1 透平葉片冷卻技術研究路綫
1．4．2 透平葉片冷卻技術研究方法
參考文獻

第2章 光滑葉片錶麵傳熱
2．1 中高截麵換熱係數分布
2．1．1 光滑導葉錶麵傳熱
2．1．2 光滑動葉錶麵傳熱
2．2 全錶麵換熱係數分布
2．2．1 光滑導葉錶麵傳熱
2．2．2 光滑動葉錶麵傳熱
2．3 結束語
參考文獻

第3章 氣膜冷卻特性基礎研究
3．1 圓柱形孔氣膜冷卻特性及機理
3．1．1 氣膜冷卻機理
3．1．2 氣膜冷卻效率分布特性
3．1．3 對流換熱係數分布特性
3．1．4 流阻特性
3．2 擴張型孔氣膜冷卻特性及機理
3．2．1 氣膜冷卻機理
3．2．2 氣膜冷卻效率分布特性
3．2．3 對流換熱係數分布特性
3．2．4 流阻特性
3．3 收縮擴張型氣膜孔冷卻特性及機理
3．3．1 氣膜冷卻機理
3．3．2 氣膜冷卻效率分布特性
3．3．3 對流換熱係數分布特性
3．3．4 流阻特性
3．4 交叉射流孔氣膜冷卻特性
3．4．1 交叉孔流動機理
3．4．2 交叉孔氣膜冷卻效率
3．4．3 交叉孔氣膜冷卻換熱係數
3．4．4 交叉氣膜孔結構的流量係數
3．5 凹槽齣口氣膜孔冷卻特性
3．5．1 凹槽孔流動傳熱機理
3．5．2 凹槽孔氣膜冷卻效率分布特性
3．5．3 凹槽孔氣膜換熱係數分布特性
3．6 結束語
參考文獻

第4章 透平葉片錶麵氣膜冷卻特性
4．1 葉片前緣氣膜冷卻特性
4．1．1 葉片前緣圓柱形孔氣膜冷卻特性
4．1．2 葉片前緣水滴形孔氣膜冷卻特性
……

第5章 透平葉片內部帶擾流肋通道傳熱特性
第6章 透平葉片內部衝擊傳熱特性
第7章 透平葉片內部擾流柱強化傳熱特性
第8章 透平葉片冷卻結構及熱分析計算
第9章 葉片傳熱及冷卻效率實驗的相似原理
第10章 透平葉片傳熱實驗測量技術與理論
第11章 數值模擬
第12章 後記

索引

前言/序言

　　燃氣輪機是一種動力強勁的熱動力裝置，在航空器推進、艦船推進及熱力發電等領域有重要應用。其高溫部件如燃燒室、透平等的工作環境溫度一般都遠高於其自身材料的耐熱極限，研究其中的傳熱問題並形成有效的冷卻方案（技術），對保證燃氣輪機長期有效地工作具有非常重要的意義。透平葉片的冷卻結構最為復雜、流動傳熱形式具有多樣性，是燃氣輪機高溫部件冷卻技術研究中最具代錶性的部件，因此本書重點以透平葉片為對象討論燃氣輪機中的傳熱現象的機理、規律及高溫部件的冷卻技術等相關問題，其中的共性規律不僅存在於燃氣輪機中的其他高溫部件或熱端部件中，也存在於有類似現象的其他各類動力裝置或設備中。
　　現代高壓透平葉片在工作時包含有兩種基本的傳熱現象，即葉片內部復雜結構的傳熱和葉片錶麵無氣膜或有氣膜的傳熱，透平葉片的冷卻技術就是基於對這兩種傳熱現象的深入認識，並在應用中將它們有機地結閤而形成的。因此，討論葉片內、外傳熱特性或規律及整體葉片冷卻結構的熱分析或設計方法是本書的主要內容。在這之前，本書將介紹一些涉及葉片傳熱現象的基本概念及冷卻基本原理，最後本書會介紹一些基本的傳熱測量技術，討論實驗及數值模擬中的一些問題。
　　影響透平葉片傳熱特性的因素有很多，對這些因素的研究可以粗略地劃分為三個不同的層次，由此導緻研究透平葉片傳熱及冷卻技術的內容也分為三個不同的層次：第一層次，主要研究葉片各個部位的各種冷卻結構基本單元的流動傳熱規律，這一層次的研究不關心葉片的完整結構，重點是揭示葉片各種結構中的流動傳熱機理和規律，此處所講的規律，包括流動參數的變化及結構尺寸的變化等對傳熱的影響；第二個層次，主要是研究葉片中結構單元之間的相互影響規律，或結構與結構之間的連接形式對流動傳熱規律的影響，包括葉片內外結構之間的影響等，研究對象是接近完整的葉片內部結構，或完整的外部結構，甚至是整體葉片結構，這一層次的研究可以理解為是對第一層次研究成果的修正；第三個層次，主要研究由於葉片在燃氣輪機中位置的不同，緻使其所處環境的不同，引起的對葉片傳熱特性的影響。如透平上遊燃燒室工作狀態對葉片錶麵傳熱的影響、透平中上遊葉片擾動對下遊葉片錶麵傳熱的影響，等等。上述第一、第二層次的研究主要側重於葉片本身造型及其冷卻結構的變化引起的傳熱規律的不同，第三層次的研究則主要側重於葉片的工作環境的變化引起的傳熱規律的不同。這三個層次的研究，無論簡單或復雜，研究難度有多大，都是為建立葉片熱分析及設計體係服務的，都屬於所謂葉片的基礎傳熱研究的範疇。本書在傳熱部分主要介紹上述的第一層次的研究內容，其中，除瞭在個彆章節介紹瞭其他研究者的工作以外，本書的大部分內容主要介紹的是西北工業大學傳熱實驗室在過去一段時期內進行的部分研究工作。
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