通風機和壓縮機前言

第1章 概述

1.1 風機和壓縮機的分類和應用

1.2 風機的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)

1.3 氣體的物理性質(zhì)

1.4 氣體的狀態(tài)變化和能量轉(zhuǎn)換

第2章 離心式通風機的工作原理

2.1 流體力學基本方程

2.2 通風機的基本方程

2.3 葉輪的反作用度和葉輪葉片的型式

2.4 氣體在葉輪中的實際流動

2.5 通風機的無因次系數(shù)

2.6 通風機的損失和效率

2.7 離心式通風機的性能曲線

2.8 離心式通風機中的內(nèi)部流動

第3章 離心式通風機設(shè)計

3.1 通風機設(shè)計的任務和要求

3.2 葉輪尺寸的確定

3.3 葉片形狀的確定

3.4 離心式通風機的進氣裝置

3.5 導葉設(shè)計

3.6 導葉設(shè)計

3.7 離心式通風機設(shè)計

第4章 軸流式通風機

4.1 軸流式通風機的工作原理和概況

4.2 軸流式通風機的幾種方案

4.3 葉柵的空氣動力學特性

4.4 氣流參數(shù)沿葉片高度方向的變化

4.5 葉柵中的損失和效率

4.6 軸流式通風機的特性分析

第5章 軸流通風機的設(shè)計計算

5.1 概述

5.2 孤立葉型試驗數(shù)據(jù)

5.3 主要參數(shù)的選取

5.4 第一種孤立葉型設(shè)計方法

5.5 第二種孤立葉型設(shè)計方法

……

第6章 通風機在管網(wǎng)中的工作及調(diào)節(jié)

第7章 通風機的噪聲

第8章 通風機內(nèi)部三維湍流計算

第9章 通風機氣動噪聲預測計算

第10章 通風機性能試驗與內(nèi)部流場測量

第11章 離心式壓縮機原理

第12章 壓縮機的相似率

第13章 軸流式壓縮機原理

參考文獻 2100433B

本書從介紹風機和壓縮機的分類、應用、結(jié)構(gòu)和主要工作參數(shù)入手，首先使初學者對風機和壓縮機有一個基本的認識，然后主要介紹通風機和壓縮機的基本原理、基本的氣動力設(shè)計計算方法以及通風機的性能試驗。本書還結(jié)合作者的部分研究成果介紹了通風機內(nèi)部三維湍流計算、通風機氣動噪聲預測計算和通風機內(nèi)部流動測量等方面的內(nèi)容和進展情況，期望能為流體機械教學和科研人員的研究工作提供一些幫助。

本書適合于機械、石油和化工、礦山的冶金工程、能源與動力工程等專業(yè)的本科生使用，也可作為研究生教學用書，還可作為大風機和壓縮機使用和設(shè)計人員的參考書。

通風機和壓縮機是廣泛應用于國民經(jīng)濟各個部門的動力機械。本書主要是針對熱能與動力工程專業(yè)的本科生編寫的，它有兩個方面的特點：一是重點介紹了有關(guān)通風機和壓縮機的基礎(chǔ)知識、基本理論和設(shè)計計算方法；二是較全面而深入地介紹了通風機內(nèi)部三維湍流計算、氣動嗓音預測和通風機內(nèi)部流動測量方面的內(nèi)容及其研究進展情況，主要包括通風機的非定常湍流計算和葉尖間隙湍流計算，風扇氣動噪聲的數(shù)值預測，以及通風機葉柵內(nèi)部流動的PIV測量等前沿問題探討。因此，本書既可作為動力機械專業(yè)的本科生教材，也可以作為相關(guān)專業(yè)的教學、科研工作者和設(shè)計人員進行深入研究的參考資料。

《通風機和壓縮機（第2版）》是在2005年出版的第1版的基礎(chǔ)上修訂而成的。全書共分14章，主要介紹了離心式和軸流式通風機及壓縮機的基本原理、氣動力設(shè)計方法和通風機的性能試驗，同時還介紹了通風機噪聲、內(nèi)部湍流計算、氣動噪聲預測、內(nèi)部流動測量以及壓縮機三維反問題氣動設(shè)計理論和方法等方面的內(nèi)容及其研究進展。

《通風機和壓縮機（第2版）》可作為流體機械專業(yè)本科生的教學用書，也是流體機械等相關(guān)專業(yè)研究生、科研人員、設(shè)計人員以及廣大通風機和壓縮機使用者的首選參考書。

第1章　概述

1.1　風機和壓縮機的分類和應用

1.1.1　風機和壓縮機的分類

1.1.2　風機和壓縮機的應用

1.2　通風機的結(jié)構(gòu)和主要性能參數(shù)

1.2.1　通風機的結(jié)構(gòu)

1.2.2　通風機的主要性能參數(shù)

1.3　氣體的物理性質(zhì)

1.3.1　標準大氣狀態(tài)

1.3.2　通風機標準進口狀態(tài)

1，3.3　空氣的參數(shù)

1.4　氣體的狀態(tài)變化和能量轉(zhuǎn)換

1.4.1　熱力學第一定律

1.4.2　理想氣體狀態(tài)方程

1.4.3　氣體機械中的能量轉(zhuǎn)換

1.4.4　封閉系統(tǒng)中氣體的狀態(tài)變化

1.4.5　開式系統(tǒng)中氣體狀態(tài)變化和功的計算

第2章　離心式通風機的工作原理

2.1　流體力學基本方程

2.1.1　理想流體的基本方程

2.1.2　離心式通風機葉輪中的相對運動

2.2　通風機的基本方程

2.2.1　葉輪進出口速度三角形

2.2.2　歐拉方程

2.2.3　歐拉方程的物理意義

2.3　葉輪的反應度和葉輪的形式

2.3.1　葉輪的反應度

2.3.2　葉輪的形式

2.4　氣體在葉輪中的實際流動

2.4.1　作用在葉輪中氣體上的作用力

2.4.2　有限葉片數(shù)的影響

2.4.3　進口氣流沖角

2.5　離心通風機的損失、功率和效率

2.5.1　流動損失

2.5.2　泄漏損失

2.5.3　輪阻損失

2.5.4　功率及效率

2.6　通風機的無量綱系數(shù)

2.6.1　壓力系數(shù)

2.6.2　流量系數(shù)

2.6.3　功率系數(shù)

2.6.4　比轉(zhuǎn)速、直徑系數(shù)和轉(zhuǎn)速系數(shù)

2.8　相似設(shè)計

2.8　離心式通風機的性能曲線

2.8.1　不計任何損失時的性能曲線

2.8.2　計人損失后的性能曲線

2.8.3　有量綱性能曲線

2.8.4　無量綱性能曲線

2.8.5　通風機的空氣動力學略圖

2.8.6　系列產(chǎn)品的綜合性能曲線

2.8.7　系列產(chǎn)品的對數(shù)坐標曲線

2.9　離心式通風機中的內(nèi)部流動

2.9.1　一般離心葉輪中的射流-尾跡流動結(jié)構(gòu)

2.9.2　離心通風機葉輪的內(nèi)部流態(tài)

第3章　離心式通風機設(shè)計

3.1　葉輪

3.1.1　葉輪的結(jié)構(gòu)形式

3.1.2　葉輪主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定

3.2　葉片型線的繪制

3.2.1　平直葉片

3.2.2　圓弧形葉片

3.2.3　機翼形葉片

3.3　離心式通風機的進氣裝置

3.3.1　進氣室

3.3.2　進氣口

3.3.3　進口導流器

3.4　蝸殼設(shè)計

3.4.1　基本假設(shè)

3.4.2　蝸殼內(nèi)壁型線

3.4.3　蝸殼寬度

3.4.4　蝸殼出口長度及擴壓器

3.4.5　蝸舌

3.4.6　蝸殼出氣口位置

3.5　離心式通風機的理論設(shè)計

3.5.1　方案選擇

3.5.2　設(shè)計計算步驟

3.5.3　離心通風機設(shè)計計算舉例

第4章　軸流式通風機

4.1　軸流式通風機的工作原理和概況

4.1.1　基元級上的速度三角形

4.1.2　葉輪對氣體所做的功

4.1.3　反應度和預旋

4.2　軸流式通風機的幾種方案

4.2.1　葉輪前設(shè)置導葉

4.2.2　葉輪后設(shè)置導葉

4.2.3　單獨葉輪的級

4.2.4　葉輪前后都設(shè)置導葉

4.2.5　多級軸流通風機

4.3　葉柵的空氣動力學特性

4.3.1　葉型和葉柵參數(shù)

4.3.2　葉柵的升力

4.3.3　葉型和葉柵的空氣動力學特性

4.3.4　葉柵的氣動力基本方程

4.3.5　平面葉柵吹風試驗數(shù)據(jù)

4.4　氣流參數(shù)沿葉片高度的變化

4.4.1　扭速沿半徑的變化

4.4.2　氣流速度沿半徑的變化

4.4.3　氣流角沿半徑的變化

4.4.4　c'y　b/t沿半徑的變化

4.5　葉柵中的損失

4.5.1　實際氣體流過葉柵時的損失

4.5.2　擴散器中的損失

4.6　軸流通風機的特性分析

4.6.1　風壓特性曲線

4.6.2　功率特性曲線

第5章　軸流通風機的設(shè)計計算

5.1　概述

5.2　孤立葉型試驗數(shù)據(jù)

5.2.1　raf-6e葉型

5.2.2　clark　y葉型

5.2.3　ls葉型

5.2.4　哥廷根葉型

5.2.5　圓弧板葉型

5.3　主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取

5.3.1　輪轂比v

5.3.2　葉輪外徑dt

5.3.3　葉片數(shù)z

5.4第一種孤立葉型設(shè)計法

5.5第二種孤立葉型設(shè)計法

5.5.1　軸流通風機的無量綱系數(shù)

5.5.2　設(shè)計計算步驟

5.6　平面葉柵的翼葉造型

5.6.1　原始葉型

5.6.2　翼葉造型的幾何角

5.6.3　葉型中心線

5.6.4　各種葉型中心線的長度

5.7第一種葉柵設(shè)計法

5.8第二種葉柵設(shè)計法

5.9　混合設(shè)計法

5.10　導葉的設(shè)計計算

5.10.1　前導葉

5.10.2　后導葉

5，11　徑向間隙和軸向間隙

5.11.1　徑向間隙

5.11.2　軸向間隙

5.12　集流器、整流罩和擴散筒

5.12.1　集流器

5.12.2　整流罩和整流體

5.12.3　擴散器

第6章　通風機在管網(wǎng)中的工作及調(diào)節(jié)

6.1　管網(wǎng)及其性能曲線

6.1.1　管網(wǎng)的概念

6.1.2　管網(wǎng)的阻力計算

6.1.3　管網(wǎng)的性能曲線

6.2　通風機與管網(wǎng)的聯(lián)合工作

6.3　通風機的聯(lián)合運行

6.3.1　并聯(lián)運行

6.3.2　串聯(lián)運行

6.4　通風機的調(diào)節(jié)

6.4.1　調(diào)節(jié)方法

6.4.2　各種調(diào)節(jié)方法的比較

6.5　非穩(wěn)定工況及喘振

6.5.1　工況變化及其性能穩(wěn)定性

6.5.2　喘振

第7章　通風機的噪聲

7.1　聲波及其傳播

7.1.1　聲波

7.1.2　聲速

7.1.3　聲波的反射、折射、繞射和干涉

7.1.4　聲波的輻射和衰減

7.2　噪聲的物理量度

7.2.1　聲壓與聲壓級

7.2.2　聲強與聲強級、聲功率與聲功率級

7.2.3　聲強、聲功率與聲壓之間的關(guān)系

7.3　噪聲的評價

7.3.1　頻程與頻譜

7.3.2　噪聲的主觀評價

7.4　噪聲測量與聲功率級的計算

7.4.1　噪聲測量儀器

7.4.2　通風機噪聲測量條件和測點位置

7.4.3　聲功率級的計算

7.5　通風機的噪聲源

7.5.1　通風機的主要噪聲源

7.5.2　通風機噪聲的聲源特性

7.6　通風機的聲功率級和比聲功率級

7.6.1　通風機的聲功率級

7.6.2　通風機的比聲功率級

7.7　通風機噪聲與性能的關(guān)系

7.8　通風機的噪聲特性

7.8.1　后彎離心通風機的噪聲特性

7.8.2　前彎多翼離心通風機的噪聲特性

7.8.3　軸流通風機的噪聲特性

7.9　通風機的噪聲控制

7.9.1　噪聲控制的一般原則

7.9.2　噪聲控制的基本程序

7.9.3　通風機噪聲控制方法概述

第8章　通風機內(nèi)部三維湍流計算

8.1　通風機內(nèi)部流動的控制方程

8.2　通風機內(nèi)部三維湍流的計算方法

8.2.1　無粘性流動解

8.2.2　粘性流動計算

8.3　湍流模型及其應用

8.4　通風機內(nèi)部三維非定常湍流的計算

8.4.1　動靜干擾網(wǎng)格模型和湍流模型選擇

8.4.2　計算實例1

8.4.3　計算實例2

第9章　通風機氣動噪聲的數(shù)值預測

9.1　引言

9.2　通風機噪聲數(shù)值預測的現(xiàn)狀

9.2.1　數(shù)學物理模型

9.2.2　軸流通風機噪聲模型

9.2.3　離心通風機噪聲模型

9.3　cfd在通風機噪聲預測中的應用

9.3.1　通風機噪聲預測的cfd商用軟件

9.3.2　fluent軟件模擬噪聲的計算流程

9.3.3　通風機噪聲預測實例

第10章　通風機性能試驗與內(nèi)部流場測量

10.1　通風機性能試驗的目的及試驗的分類

10.1.1　通風機性能試驗的目的

10.1.2　通風機試驗的分類

10.1.3　通風機性能試驗裝置的分類

10.2　壓強的測量

10.2.1　壓強測量儀表

10.2.2　風道內(nèi)平均靜壓強的測定

10.3　流量的測量

10.3.1　流量測量方法

10.3.2　皮托靜壓管測流量

10.4　溫度和濕度的測量

10.4.1　溫度的測量

10.4.2　濕度的測量

10.5　轉(zhuǎn)速的測量

10.5.1　通風機軸的轉(zhuǎn)速

10.5.2　轉(zhuǎn)速測量方法及要求

10.6　輸入功率的測定

10.6.1　測量精度

10.6.2　通風機的軸功率

10.6.3　電氣測量法測定軸功率

10.6.4　葉輪功率

10.6.5　傳動系統(tǒng)

10.7　尺寸的測量和面積的確定

10.7.1　流量測量裝置

10.7.2　尺寸公差

10.7.3　截面積的確定

10.8　空氣密度、濕空氣氣體常數(shù)和粘度的確定

10.8.1　試驗環(huán)境空氣密度、濕空氣氣體常數(shù)和截面平均密度

10.8.2　蒸汽壓強的確定

10.8.3　空氣粘度的確定

10.9　通風機噪聲的測量

10.10　通風機性能試驗參數(shù)的計算與試驗數(shù)據(jù)處理方法

10.10.1　a型風室進氣試驗

10.10.2　b型管道出氣試驗

10.11　通風機性能參數(shù)換算及特性曲線繪制

10.11.1　性能參數(shù)換算

10.11.2　特性曲線繪制

10.12　通風機性能試驗數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)簡介

10.12.1　概述

10.12.2　mgs通風機試驗數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)簡介

10.13　通風機內(nèi)部流場測量

10.13.1　概述

10.13.2　皮托管測速技術(shù)

10.13.3　環(huán)形葉柵內(nèi)部流動的piv測量

第11章　離心式壓縮機原理

11.1　離心式壓縮機的結(jié)構(gòu)及應用

11.2　離心式壓縮機的基本方程

11.2.1　歐拉方程

11.2.2　能量方程

11.2.3　伯努利方程

11.2.4　壓縮過程在t-s圖上的表示

11.2.5　總耗功和功率

11.2.6　滯止參數(shù)的表示

11.2.7　壓縮機效率的表達式

11.3　壓縮機內(nèi)的基本過程變化

11.3.1　壓縮機進氣道

11.3.2　工作級間的等熵壓縮過程

11.3.3　級中實際壓縮過程

11.4　進氣道氣動計算

11.4.1　進口截面的氣流參數(shù)

11.4.2　截面1-1處的氣流參數(shù)

11.5　葉輪

11.5.1　葉道中的流動

11.5.2　葉輪中的損失

11.5.3　葉輪設(shè)計參數(shù)的確定

11.6　無葉擴壓器

11.6.1　氣體在無葉擴壓器中的流動

11.6.2　無葉擴壓器進口參數(shù)的確定

11.6.3　無葉擴壓器出口參數(shù)的確定

11.7　葉片擴壓器

11.7.1　氣體在葉片擴壓器中的流動

11.7.2　葉片擴壓器的損失和效率

11.7.3　葉片擴壓器主要參數(shù)的確定

11.8　蝸殼(排氣室)

11.9　離心壓縮機氣動參數(shù)計算

11.9.1　原始數(shù)據(jù)

11.9.2　進氣道參數(shù)

11.9.3　壓縮機葉輪參數(shù)

11.9.4　無葉擴壓器段參數(shù)

11.9.5　葉片擴壓器參數(shù)

11.9.6　蝸殼參數(shù)

11.9.7　壓縮機參數(shù)校核

11.10　離心壓縮機的特性曲線

第12章　壓縮機的相似率

12.1　壓縮機相似的基本準則

12.2　壓縮機的相似條件

12.2.1　幾何相似

12.2.2　進口速度三角形相似

12.2.3　絕熱指數(shù)k相等

12.2.4　馬赫數(shù)ma相等

12.3　相似理論的應用

12.3.1　同一壓縮機在不同工作條件下的相似

12.3.2　幾何相似的壓縮機的相似工況

12.3.3　用無量綱參量表示壓縮機的性能

12.4　相似設(shè)計

12.5　性能換算

12.5.1　符合相似時的性能換算

12.5.2　近似相似時的換算

第13章　軸流式壓縮機原理

13.1　基元級速度三角形

13.2　級中的氣體壓縮過程

13.3　軸流壓縮機氣動參數(shù)沿徑向的變化

13.4　軸流壓縮機的葉型和葉柵

13.4.1　平面葉柵的主要參數(shù)

13.4.2　壓縮機葉柵的特性

13.5　壓縮機平面葉柵設(shè)計

13.5.1　“名義工況”關(guān)系式

13.5.2　“最大升阻比”關(guān)系式

13.5.3　“最小損失”關(guān)系式

13.5.4　根據(jù)平面葉柵數(shù)據(jù)設(shè)計基元級

13.6　軸流壓縮機的損失

第14章　壓縮機的三維氣動設(shè)計方法

14.1　基本原理

14.2　速度的求解

14.2.1　周向平均速度的求解

14.2.2　周期速度的求解

14.3　密度的計算

14.4　葉片形狀的計算

14.5　數(shù)值求解方法

14.6　數(shù)值求解難點

14.7　環(huán)量分布給定方法

14.7.1　“三段線”法

14.7.2　b樣條曲線法

14.7.3　經(jīng)驗給定法

14.8　設(shè)計算例

參考文獻 2100433B