本书从设计技术角度介绍航空发动机桨扇设计，具有比较强的针对性。本书涉及的主要内容包括：桨扇技术发展历程、设计要求与分析、气动基本理论及设计原理、声学预测理论及方法、气动及声学设计、缩尺桨气动及声学试验验证、噪声适航符合性分析、未来先进螺旋桨和桨扇发展趋势等。本书旨在通过对桨扇气动设计方法及设计流程的介绍，使读者对桨扇的设计有一个系统的概念，有利于从事航空发动机螺旋桨与桨扇研发的相关人员更好地开展工作。
样章试读
目录
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第一章 概论/1
1.1 螺旋桨发展历程/3
1.1.1 早期螺旋桨的发展/3
1.1.2 现代螺旋桨的发展与应用/4
1.2 桨扇技术的发展/5
1.2.1 高速螺旋桨/桨扇技术发展/5
1.2.2 先进对转桨扇技术发展/6
1.3 我国螺旋桨/桨扇技术的发展现状/7
1.4 目前桨扇技术水平及面临的挑战/8
1.5 桨扇的设计要求/10
第二章 对转桨扇气动设计理论和方法/11
2.1 基于涡流理论的对转桨扇气动设计方法/11
2.1.1 早期汉密尔顿桨扇气动设计方法及流程简介/11
2.1.2 基于涡流理论的对转桨扇气动设计理论/14
2.1.3 基于涡流理论的对转桨扇气动设计方法/20
2.2 基于升力线理论的对转桨扇气动设计方法/24
2.2.1 赛峰开式转子气动设计简介/24
2.2.2 基于升力线理论的对转桨扇气动设计流程/27
2.2.3 基于升力线理论的对转桨扇气动设计理论和方法/28
2.2.4 基于CFD的对转桨扇气动设计修正方法/34
2.3 基于可压升力面理论的对转桨扇气动设计方法/34
2.3.1 基于可压升力面理论的对转桨扇气动设计流程/35
2.3.2 载荷分布设计理论及方法/35
2.3.3 单排桨扇反问题设计理论及方法/38
2.3.4 对转桨扇反问题设计理论及方法/49
2.3.5 桨叶造型方法/54
2.4 基于压气机S2反问题理论的对转桨扇气动设计方法/56
2.4.1 基于压气机S2反问题理论的桨扇气动设计原理/56
2.4.2 对转桨扇二维设计基本控制方程/57
2.4.3 桨叶落后角及脱轨角的设计方法/60
第三章 对转桨扇气动声学预测理论和方法/61
3.1 对转桨扇的气动声源/61
3.1.1 螺旋桨的噪声源/61
3.1.2 对转桨扇的噪声源/62
3.2 现代声学理论的建立——莱特希尔声类比理论/64
3.3 基于FWH方程的离散噪声解析预测方法/67
3.3.1 FWH方程/67
3.3.2 基于FWH方程的时域噪声预测方法/68
3.3.3 基于频域FWH方程的开式转子噪声预测方法/69
3.3.4 基于频域FWH方程的对转桨扇噪声预测方法/73
3.4 对转桨扇的宽频噪声预测方法/78
3.4.1 转子尾迹干涉宽频噪声/79
3.4.2 转子尾缘宽频噪声/81
3.4.3 流动和尾迹参数的评估/81
第四章 对转桨扇气动性能和声学设计/83
4.1 对转桨扇气动性能设计/84
4.1.1 设计参数选择/84
4.1.2 可压升力面法反问题计算/87
4.1.3 桨叶造型设计/88
4.2 对转桨扇三维数值计算分析/88
4.2.1 三维数值计算方法/89
4.2.2 三维数值计算结果分析/92
4.3 对转桨扇噪声预测分析/96
4.3.1 对转桨扇噪声预测方法/96
4.3.2 对转桨扇噪声预测结果分析/97
4.4 参数对桨扇气动性能影响规律分析/104
4.4.1 安装位置/104
4.4.2 桨叶轮毂比/104
4.4.3 桨叶叶片数以及前后桨叶片数组合/105
4.4.4 桨叶直径/107
4.4.5 桨叶弦长/108
4.4.6 桨叶后掠角/109
4.4.7 前后桨转子直径比/110
4.4.8 桨间轴向距离/111
4.4.9 转速及转速比/111
4.4.10 功率比/113
4.4.11 对转桨扇气动设计规律提炼与分析/114
4.5 参数对桨扇气动噪声影响规律分析/114
4.5.1 前、后排桨叶叶片数组合/115
4.5.2 桨叶直径/116
4.5.3 桨叶弦长/117
4.5.4 桨叶后掠角/118
4.5.5 前后桨转子直径比/119
4.5.6 桨间轴向距离/121
4.5.7 对转桨扇降噪规律提炼与分析/122
第五章 桨扇的气动性能和声学试验/123
5.1 桨扇的气动相似性/123
5.1.1 桨扇的气动性能相似性/123
5.1.2 桨扇的气动声学相似性/127
5.1.3 桨扇风洞试验常用的相似准则/129
5.2 气动性能和声学试验设备/130
5.2.1 性能试验风洞设备/130
5.2.2 声学试验风洞设备/132
5.2.3 桨扇风洞试验的试验件/133
5.3 螺旋桨与桨扇气动性能测试与试验技术/138
5.3.1 单排桨气动性能测试方法/139
5.3.2 对转桨扇性能测试方法/144
5.3.3 旋转天平测量原理及校准方法/147
5.3.4 桨扇风洞性能试验方法/154
5.3.5 螺旋桨和桨扇风洞试验数据修正方法/156
5.3.6 桨扇典型性能试验结果分析/158
5.4 桨扇气动声学测试与试验技术/163
5.4.1 远场噪声和近场噪声简介/163
5.4.2 桨扇气动声学测量布置/164
5.4.3 桨扇声学风洞试验方法/164
5.4.4 桨扇原始声学试验数据修正/166
5.4.5 单频噪声和宽频噪声的分离方法/171
5.4.6 缩尺全尺寸桨扇噪声变换/175
5.4.7 噪声频谱计算总声压级/178
5.4.8 桨扇典型声学试验结果分析/180
第六章 螺旋桨与桨扇的噪声适航符合性分析/186
6.1 涡桨类飞机适航审定法规/186
6.1.1 国际民用航空组织噪声适航法规/187
6.1.2 中国民用航空总局适航法规/188
6.2 静态发动机噪声数据映射至飞行条件/188
6.3 飞机的总噪声/188
6.3.1 螺旋桨和桨扇气动噪声/190
6.3.2 涡桨发动机合成噪声/191
6.3.3 涡桨类飞机的机体噪声/192
6.4 飞机噪声源与适航观察点几何关系和时间关系/193
6.4.1 飞机适航噪声预测的规定飞行航迹/193
6.4.2 飞机声源观察点几何关系/195
6.4.3 飞机声源观察点时间关系/197
6.4.4 飞机噪声发射时间与接收时间关系/198
6.5 有效感觉噪声级计算方法/198
6.5.1 感觉噪声级（PNL)/198
6.5.2 单音修正感觉噪声级（PNLT)/200
6.5.3 有效感觉噪声级（EPNL)/202
6.6 螺旋桨和桨扇适航噪声符合性案例分析/203
6.6.1 GE公司桨扇噪声适航评估分析/203
6.6.2 动研所桨扇噪声适航评估分析/206
第七章 未来先进螺旋桨/桨扇发展趋势/208
7.1 桨扇关键技术研究及发展趋势/209
7.1.1 高速螺旋桨/桨扇发动机总体设计技术/209
7.1.2 高推进效率、低噪声对转桨扇设计与优化技术/210
7.1.3 对转桨扇部件及桨扇发动机整机试验技术/211
7.2 桨扇发动机技术及发展趋势/214
7.2.1 对转桨扇发动机/214
7.2.2 开式风扇发动机/215
7.2.3 桨扇翼身融合/217
7.3 未来城市空中交通技术及发展趋势/218
7.3.1 涵道桨扇推进飞行器/219
7.3.2 倾转螺旋桨推进飞行器/220
7.3.3 倾转分布式螺旋桨和涵道桨推进飞行器/222
7.3.4 垂直与水平复合式推进飞行器/225
7.3.5 未来城市空中交通发展展望/226
参考文献/227
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