發表於2024-11-24
《航機改型燃氣輪機設計及試驗技術》在簡要介紹燃氣輪機分類、國內外燃氣輪機發展和應用概況、燃氣輪機技術迴顧和展望,以及航機改型(簡稱航改)燃氣輪機設計的一般原則的基礎上,重點論述瞭航機改型燃氣輪機九大特徵技術。敘述中既突齣航改燃氣輪機總體設計技術,又包含瞭航改燃氣輪機係統、部件技術以及試車調試技術。本書取材新穎、實用,是一本航改燃氣輪機工程專著。
本書可供高等院校航空、艦船、電力等動力專業的師生,以及相關專業的科研、生産、管理、使用部門的工程技術人員參考。
中航工業動力所副所長、燃機型號總師、自然科學研究員。享受國務院政府特殊津貼,國防科技工業“511人纔工程”學術技術帶頭人,中航工業首席技術專傢。
第1 章 概論..........................( 1 )
1. 1 燃氣輪機分類............. ( 1 )
1. 2 國內外燃氣輪機發展概況......................( 2 )
1. 3 國內外地麵燃氣輪機的應用概況......... ( 9 )
1. 4 燃氣輪機技術迴顧和展望......................( 16 )
1. 4. 1 燃氣輪機技術迴顧要點........... ( 16 )
1. 4. 2 燃氣輪機技術前景展望........... ( 20 )
1. 5 航機改型燃氣輪機設計的一般原則........… ( 21 )
1. 5. 1 總體性能綜閤平衡.......................( 21 )
1. 5. 2 部件結構盡量繼承.......................( 22 )
1. 5. 3 要盡量與航空母型機資源共享.........… ( 22 )
第2 章 簡單循環燃氣輪機設計......................( 23 )
2. 1 航改單軸燃氣發生器燃氣輪機設計(雙軸燃氣輪機) ....… ( 30 )
2. 1. 1 總體性能設計........................( 31 )
2. 1. 2 總體結構設計........................( 47 )
2. 1. 3 設計案例分析........................( 47 )
2. 2 雙軸燃氣發生器燃氣輪機設計(三軸燃氣輪機) .....… ( 74 )
2. 2. 1 改型技術途徑........................( 74 )
2. 2. 2 雙軸燃氣發生器工作原理......................( 75 )
2. 2. 3 主要性能參數選取.......................( 76 )
2. 2. 4 航改艦用燃機中、低工況總體性能參數的匹配和優化.....… ( 79 )
2. 2. 5 起動參數的確定............ ( 89 )
2. 3 典型案例分析............. (103)
2. 3. 1 LM1600 燃氣輪機............ (103)
2. 3. 2 MT30 燃氣輪機........................(113)
2. 3. 3 FT8 燃氣輪機........................(121)
2. 3. 4 LM6000 雙軸燃氣輪機(閤軸輸齣) ........… (126)
2. 3. 5 QD128 燃氣輪機............ (133)
2. 3. 6 QD185 燃氣輪機............ (136)
第3 章 先進循環燃氣輪機設計......................(142)
3. 1 間冷循環燃氣輪機設計........... (145)
3. 1. 1 總體性能設計........................(145)
3. 1. 2 設計案例分析........................(167)
3. 2 迴熱循環燃氣輪機設計........... (192)
3. 2. 1 總體性能設計........................(193)
3. 2. 2 設計案例分析........................(199)
3. 3 間冷迴熱循環燃氣輪機設計.......... (204)
3. 3. 1 總體性能設計........................(204)
3. 3. 2 設計案例分析........................(214)
3. 4 FT4000 濕空氣渦輪循環燃氣輪機設計.......… (226)
3. 4. 1 燒天然氣HAT 循環參考係統的設計和參數選擇......… (227)
3. 4. 2 NGHAT 燃氣輪機參考係統......................(234)
3. 4. 3 水分迴收和羽煙傳播.......................(242)
3. 4. 4 HAT 循環高輸齣功率的解釋.......... (243)
3. 4. 5 結論..........................(245)
3. 5 加汽式燃氣輪機設計.......................(245)
3. 5. 1 概念..........................(245)
3. 5. 2 性能分析.........................(246)
3. 5. 3 輔助係統.........................(247)
3. 5. 4 應用展望.........................(248)
第4 章 提高性能技術........................(250)
4. 1 濕空氣渦輪技術........................(254)
4. 1. 1 國外濕空氣渦輪技術的研究概況......... (256)
4. 1. 2 國內濕空氣渦輪技術的研究進展......... (259)
4. 1. 3 濕空氣渦輪的設計.......................(260)
4. 1. 4 濕空氣渦輪循環在我國的應用前景........… (261)
4. 2 濕壓縮技術.........................(262)
4. 2. 1 濕壓縮循環的概念.......................(262)
4. 2. 2 濕壓縮技術的發展.......................(264)
4. 2. 3 濕壓縮循環的特點.......................(265)
4. 2. 4 噴水位置對濕壓縮的影響......................(266)
4. 2. 5 濕壓縮中對噴水的限製因素.......... (267)
4. 2. 6 存在的技術問題............ (267)
4. 2. 7 應用前景分析........................(268)
4. 3 蒸汽冷卻技術............. (268)
4. 3. 1 國外蒸汽冷卻技術的研究概況.........… (269)
4. 3. 2 國內蒸汽冷卻技術的研究進展.........… (270)
4. 3. 3 蒸汽冷卻技術的工業應用......................(270)
4. 3. 4 蒸汽冷卻係統設計.......................(279)
4. 3. 5 蒸汽冷卻葉片設計.......................(279)
第5 章 燃燒室設計技術............ (282)
5. 1 常規燃燒室設計技術.......................(284)
5. 1. 1 改燒液體燃料的燃燒技術......................(284)
5. 1. 2 改燒氣體燃料的燃燒技術......................(292)
5. 2 乾式低排放燃燒技術.......................(299)
5. 2. 1 概述..........................(299)
5. 2. 2 航改燃機DLN 燃燒室........... (300)
5. 2. 3 乾低排放燃燒室技術難點......................(306)
5. 3 濕低排放燃燒技術............ (314)
5. 3. 1 概述..........................(314)
5. 3. 2 濕低排放燃燒技術應用........... (317)
5. 4 催化燃燒技術............. (325)
5. 4. 1 概述..........................(325)
5. 4. 2 典型的催化燃燒室方案........... (326)
5. 4. 3 常用催化劑和製備.......................(330)
第6 章 動力渦輪設計技術.......................(333)
6. 1 動力渦輪導嚮器麵積調整對燃機性能的影響......… (333)
6. 2 動力渦輪結構設計特點........... (334)
6. 3 QD128 燃氣輪機動力渦輪的研製及應用.......… (336)
6. 3. 1 項目簡介.........................(336)
6. 3. 2 主要科技創新........................(337)
6. 3. 3 動力渦輪結構設計.......................(339)
6. 4 QD185 燃機動力渦輪研製......................(344)
6. 4. 1 項目簡介.........................(344)
6. 4. 2 動力渦輪性能設計.......................(345)
6. 4. 3 動力渦輪結構設計.......................(350)
6. 5 LM2500 係列動力渦輪........... (352)
6. 5. 1 LM2500 +動力渦輪.......................(352)
6. 5. 2 LM2500 + G4 燃氣輪機設計改進.........… (354)
6. 6 FT8 動力渦輪............. (354)
6. 6. 1 FT8 燃機動力渦輪總體結構.......... (355)
6. 6. 2 動力渦輪過渡段結構.......................(355)
6. 6. 3 轉子支點布局及軸承密封......................(356)
6. 6. 4 盤軸連接結構........................(357)
6. 6. 5 動力渦輪選材........................(358)
第7 章 進排氣裝置設計............ (359)
7. 1 進氣裝置設計............. (359)
7. 1. 1 概述..........................(359)
7. 1. 2 燃氣輪機進氣係統數值模擬方法......... (367)
7. 1. 3 燃氣輪機進氣係統試驗研究方法......... (368)
7. 1. 4 某燃機進氣係統設計方案......................(373)
7. 1. 5 結論..........................(379)
7. 2 排氣裝置設計............. (379)
7. 2. 1 概述..........................(379)
7. 2. 2 國內外研究現狀............ (380)
7. 2. 3 主要設計研究方法.......................(384)
7. 2. 4 排氣裝置的設計............ (385)
第8 章 燃氣輪機係統設計.......................(392)
8. 1 空氣係統.............. (392)
8. 1. 1 概述..........................(392)
8. 1. 2 組成及原理............. (392)
8. 1. 3 排氣係統.........................(393)
8. 2 點火係統.............. (393)
8. 2. 1 概述..........................(393)
8. 2. 2 工作原理.........................(394)
8. 2. 3 QD11 燃氣輪機點火係統應用.......... (394)
8. 3 起動係統.............. (395)
8. 3. 1 概述..........................(395)
8. 3. 2 組成..........................(396)
8. 3. 3 工作原理.........................(396)
8. 3. 4 QD128 燃氣輪機起動係統應用.........… (396)
8. 4 燃料調節係統............. (398)
8. 4. 1 概述..........................(398)
8. 4. 2 主要部件及性能參數.......................(399)
8. 4. 3 QD128 燃氣輪機燃料係統應用.........… (401)
8. 5 控製係統.............. (403)
8. 5. 1 概述..........................(403)
8. 5. 2 控製係統組成........................(403)
8. 5. 3 主要性能參數........................(404)
8. 5. 4 係統功能.........................(405)
8. 5. 5 控製規律.........................(418)
8. 5. 6 QD128 燃機控製器應用........... (430)
8. 5. 7 安全保護參數要求.......................(443)
第9 章 燃氣輪機總體性能仿真......................(445)
9. 1 仿真概述.............. (445)
9. 1. 1 國外研究概況........................(445)
9. 1. 2 國內研究概況........................(447)
9. 2 燃氣輪機工作機理與數學物理模型........… (447)
9. 2. 1 模塊化建模方法............ (447)
9. 2. 2 燃氣輪機現代仿真技術........... (449)
9. 2. 3 燃氣輪機機熱力過程描述......................(450)
9. 3 燃氣輪機工作機理與數學物理模型........… (450)
9. 3. 1 燃氣輪機數學模型.......................(450)
9. 3. 2 數學模型的建立............ (452)
9. 3. 3 基於部件特性的燃氣輪機非綫性數學模型.......… (456)
9. 4 燃氣輪機過渡態工作過程......................(464)
9. 4. 1 燃氣輪機過渡態數學模型......................(465)
9. 4. 2 容積法建模............. (468)
9. 4. 3 Matlab/ Simulink 軟件平颱簡介......... (469)
9. 4. 4 Simulink 環境下的過渡態模型.........… (470)
9. 4. 5 無迭代解法............. (478)
第10 章 燃氣輪機試車調試技術......................(480)
10. 1 試車設備.........................(480)
10. 1. 1 試車颱總體布置............ (480)
10. 1. 2 主體設備.........................(480)
10. 1. 3 輔助係統.........................(484)
10. 1. 4 土建工藝要求........................(487)
10. 1. 5 試車颱的調颱試驗.......................(487)
10. 1. 6 試車颱設備的維護和保養.......... (488)
10. 2 試車測試要求....…........ (489)
10. 2. 1 測試項目.........................(489)
10. 2. 2 測試精度的要求............ (489)
10. 2. 3 測量方式的要求............ (490)
10. 2. 4 測試係統壽命和環境適用性要求......... (492)
10. 2. 5 測試要求示例........................(492)
10. 3 燃機試車調試技術.......................(494)
10. 3. 1 調試試驗.........................(494)
10. 3. 2 燃機性能試驗........................(499)
10. 3. 3 耐久性/可靠性考核試驗......................(503)
10. 4 先進循環燃機試車調試技術.........… (511)
10. 4. 1 颱架和模型試驗............ (512)
10. 4. 2 係統研製試驗........................(514)
10. 4. 3 定型試驗.........................(530)
附錄1 燃氣輪機技術方麵英文名詞及縮略語........ (536)
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