本书系统阐述先进高效航空转子发动机的核心原理与关键技术，涵盖从基础理论到工程实践的全链条研究。全书以先进高效航空转子发动机的研发为主线，分章探讨运动学与动力学设计、零维性能仿真和三维流动特性与燃烧仿真、点火策略与燃烧室结构优化、高空环境掺氢技术及密封与涂层一体化设计等关键内容。书中创新性地提出先进高效航空转子发动机设计方法、燃烧点火调控、多燃料燃烧等关键技术应用思路，注重理论深度与工程实用性结合，为先进高效航空转子发动机设计与优化提供系统性解决方案。
样章试读
目录
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前言
第1章 航空转子发动机发展概述 1
1.1 引言 1
1.2 航空转子发动机的工作原理与分类 1
1.2.1 航空转子发动机工作原理 1
1.2.2 航空转子发动机分类 2
1.3 航空转子发动机发展历史与应用现状 4
1.3.1 航空转子发动机发展历史 4
1.3.2 航空转子发动机应用现状 5
1.4 先进高效航空转子发动机亟待解决的关键问题 6
1.5 本章小结 7
第2章 先进高效航空转子发动机运动学与动力学设计 9
2.1 引言 9
2.2 转子发动机运动学规律 9
2.2.1 主要运动机构 9
2.2.2 型线创成原理 12
2.2.3 结构参数 15
2.3 偏心轴动力学特性分析 17
2.3.1 偏心轴的运动学分析 17
2.3.2 偏心轴的模态分析 19
2.3.3 偏心轴的谐响应分析 21
2.4 整机运动学特性分析 21
2.4.1 多刚体动力学研究 21
2.4.2 曲轴组动平衡研究 24
2.4.3 飞轮转动惯量设计 27
2.5 本章小结 28
第3章 先进高效航空转子发动机结构设计与零维性能仿真 30
3.1 引言 30
3.2 先进高效航空转子发动机能量循环与能量损失特性分析 30
3.2.1 先进高效热力学循环 30
3.2.2 几种循环理论热效率对比分析 33
3.2.3 发动机能量损失分类 36
3.2.4 发动机能量损失特性 40
3.3 先进高效航空转子发动机结构设计方法 47
3.3.1 发动机总体设计方案 47
3.3.2 基于粒子群优化算法的发动机正向设计方法 48
3.3.3 关键转子、缸体、主轴、端盖结构设计方法 49
3.4 先进高效航空转子发动机零维性能仿真分析 54
3.4.1 物性参数子模型 56
3.4.2 韦伯燃烧子模型 57
3.4.3 漏气子模型与传热子模型 60
3.4.4 关键结构参数对发动机性能影响规律 62
3.4.5 运行参数对掺氢发动机性能的影响 66
3.4.6 多目标约束下掺氢发动机控制策略优化 69
3.5 本章小结 73
第4章 先进高效航空转子发动机三维流动特性与燃烧仿真 74
4.1 引言 74
4.2 先进高效航空转子发动机CFD 建模 74
4.2.1 边界条件 75
4.2.2 网格划分 77
4.2.3 机理模型 78
4.2.4 模型验证 82
4.3 缸内流动特性分析 83
4.3.1 速度场和流线分布 83
4.3.2 湍动能和涡度分布 85
4.4 缸内燃烧特性与污染物排放分析 86
4.4.1 缸内燃烧特性 86
4.4.2 污染物排放 90
4.5 本章小结 91
第5章 先进高效航空转子发动机点火策略与燃烧室结构优化 93
5.1 引言 93
5.2 单/双火花塞点火策略优化 93
5.2.1 单/双火花塞发动机性能对比 94
5.2.2 双火花塞点火位置对发动机性能的影响 97
5.2.3 双火花塞点火能量对发动机性能的影响 102
5.2.4 双火花塞点火正时对发动机性能的影响 106
5.3 异构燃烧室设计方案与性能分析 110
5.3.1 异构燃烧室设计方案 110
5.3.2 异构燃烧室性能分析 111
5.4 本章小结 116
第6章 面向高空环境的先进高效航空转子发动机掺氢结构优化 117
6.1 引言 117
6.2 氢气喷孔位置优化 117
6.2.1 喷孔位置对发动机缸内流动影响 119
6.2.2 喷孔位置对发动机燃烧和性能影响 121
6.3 氢气喷孔直径优化 128
6.3.1 喷孔直径对发动机缸内流动影响 128
6.3.2 喷孔直径对发动机燃烧和性能影响 131
6.4 氢气喷射时机优化 138
6.4.1 单次喷氢时机优化和性能分析 138
6.4.2 两次喷氢时机优化和性能分析 145
6.5 高空环境掺氢发动机性能优化 150
6.5.1 掺氢发动机高空性能衰减规律 150
6.5.2 掺氢发动机高空快速启动策略 153
6.6 本章小结 155
第7章 先进高效航空转子发动机密封与涂层一体化设计 157
7.1 引言 157
7.2 低泄漏高效密封结构设计与气体泄漏规律 157
7.2.1 径向密封结构设计与气体泄漏规律 157
7.2.2 端面高效密封结构设计与气体泄漏规律 164
7.3 耐磨密封涂层设计与磨损试验分析 168
7.3.1 转子发动机耐磨密封涂层设计与制备 168
7.3.2 耐磨密封涂层无油工况磨损试验分析 169
7.3.3 耐磨密封涂层有油工况磨损试验分析 173
7.4 本章小结 178
参考文献 180
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