航空发动机加力燃烧室设计

本书主要介绍航空发动机加力燃烧室设计过程的各个环节需要做的工作，给出了加力燃烧室的设计理论和流程、加力燃烧室总体及各构成部分设计、加力燃烧室数值模拟仿真和试验验证等要点，并融入工程研制和相关科研经验，与现有教材和专著合理衔接，力求达到学科基本理论与工程实践应用相结合的目的，希望为读者提供系统、全面、细致的加力燃烧室设计参考。

涡轮机械与推进系统出版项目·序
“两机”专项：航空发动机技术出版工程·序
前言第1章加力燃烧室设计基础
1.1概述001
1.2设计理论基础002
1.2.1流动和燃烧的基本理论003
1.2.2加力燃烧室性能参数020
1.3加力燃烧室的设计要求024
1.3.1安装与工作环境024
1.3.2功能要求024
1.3.3性能要求024
1.3.4接口要求025
1.3.5通用特性要求025
1.4设计流程025
1.4.1可行性分析026
1.4.2方案设计027
1.4.3技术设计028
1.4.4详细设计028
1.4.5生产与装配029
1.4.6试验与验证030
第2章加力燃烧室总体设计
2.1加力燃烧室总体方案设计031
2.1.1需求分析和方案类型选择031
2.1.2基本流路的关键尺寸设计035
2.1.3加力燃烧室总体方案设计036
2.2加力燃烧室热力特性计算040
2.2.1概述040
2.2.2流阻损失计算041
2.2.3热核心流接近燃烧系数计算041
2.2.4热核心流温升及出口热核心流温度计算043
2.2.5加力燃烧室燃烧效率计算044
2.2.6加力燃烧室燃烧稳定性评估044
2.3加力燃烧室的结构设计044
2.3.1加力燃烧室的一般结构形式和组成044
2.3.2加力燃烧室结构设计的依据以及与发动机/飞机的协调046
2.3.3结构设计的主要工作内容046
2.3.4结构设计原则048
2.3.5强度计算和试验052
2.3.6加力燃烧室的主要结构故障053
第3章混合扩压器设计
3.1概述056
3.2设计要求059
3.2.1环形混合器059
3.2.2波瓣形混合器060
3.2.3漏斗形混合器061
3.2.4指形混合器061
3.3设计过程062
3.3.1主要参数062
3.3.2性能参数计算066
3.3.3环形混合器设计070
3.3.4波瓣形混合器设计073
3.3.5漏斗形混合器设计078
3.3.6扩压器设计081
3.3.7测试与试验083
3.4混合器的材料和工艺086
第4章火焰稳定器设计
4.1概述087
4.1.1非流线体火焰稳定器087
4.1.2非钝体类火焰稳定器094
4.1.3气动火焰稳定器096
4.2设计要求097
4.3设计过程097
4.3.1设计的已知数据097
4.3.2火焰稳定器类型的选择097
4.3.3堵塞比设计098
4.3.4火焰稳定器槽宽计算099
4.3.5火焰稳定器的布置099
4.3.6等槽宽环形稳定器的布置100
4.3.7不等槽宽环形稳定器的布置103
4.3.8环形与径向组合布置104
4.3.9径向稳定器的布置107
4.3.10总压损失的计算107
4.3.11火焰稳定器后方回流区内的当量比计算108
4.3.12吹熄边界的计算109
4.4火焰稳定器材料和工艺110
第5章燃油喷射系统设计
5.1概述111
5.2输入要求114
5.3燃油喷射系统设计准则114
5.4燃油总管的供油方案设计115
5.4.1设计原则115
5.4.2供油方案的选择116
5.4.3值班火焰设计117
5.4.4供油顺序设计118
5.5燃油总管布局设计118
5.5.1燃油喷嘴设计118
5.5.2确定燃油喷嘴布局119
5.5.3匹配稳定器与燃油总管的布局121
5.5.4计算燃油浓度分布122
5.6燃油总管结构设计123
5.6.1燃油总管典型结构123
5.6.2燃油总管结构设计要点124
5.6.3材料和工艺125
第6章加力燃烧室点火设计
6.1概述127
6.1.1软点火和硬点火128
6.1.2点火基本类型128
6.2加力燃烧室点火设计要求133
6.2.1加力点火性能的总体技术要求133
6.2.2加力点火设计基本参数134
6.2.3加力燃烧室的点火、供油与喷口的匹配135
6.3点火方式选择135
6.4各类加力点火设计的基本性能计算和结构设计136
6.4.1高能电嘴直接点火设计136
6.4.2预燃室点火设计139
6.4.3热射流点火设计144
6.4.4催化点火设计147
第7章防振隔热屏设计
7.1概述149
7.2防振屏设计151
7.2.1防振屏抑制振荡燃烧的机理151
7.2.2防振屏设计要点153
7.2.3防振屏特性计算154
7.3隔热屏设计155
7.3.1设计输入155
7.3.2设计准则155
7.3.3隔热屏的工作特点及冷却方式156
7.3.4隔热屏设计要点159
7.3.5材料和工艺164
7.4防振隔热屏冷却计算165
第8章加力筒体设计
8.1概述167
8.1.1加力筒体热分析167
8.1.2避免局部过热168
8.1.3重视刚性和稳定性设计168
8.1.4分散集中负荷168
8.2设计要求168
8.2.1设计依据168
8.2.2设计要求169
8.3设计过程169
8.3.1加力筒体各段长度和直径的确定169
8.3.2加力筒体结构设计170
8.3.3加力筒体的壁温计算181
8.3.4加力筒体的强度计算185
8.4材料和工艺189
8.5加力筒体的常见故障189
8.5.1加力筒体裂纹故障189
8.5.2变形190
8.5.3过热和烧蚀191
第9章加力燃烧室数值模拟仿真和试验验证
9.1加力燃烧室数值模拟仿真192
9.1.1基于RANS方法的加力燃烧室两相喷雾燃烧数学模型193
9.1.2基于LES方法的加力燃烧室两相喷雾燃烧数学模型200
9.1.3加力燃烧室数值计算方法212
9.1.4加力燃烧室计算结果222
9.2加力燃烧室试验225
9.2.1水流模拟试验226
9.2.2混合器试验227
9.2.3二元稳定器试验228
9.2.4喷嘴特性试验230
9.2.5扇形试验232
9.2.6全尺寸试验234
主要参考文献237