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2015年发动机基础新书信息

发布时间:2015-12-22
2015年发动机基础新书信息


书???名?? 推进力学和热力学
出 版 社?? 航空工业出版社
作  者??? [英]菲利普?希尔(Philip Hill),[美]卡尔?彼得森(Carl Peterson) 着
??????????????????? 侯敏杰 吴 锋 译
定  价??? 136.00
出版日期??? 2015.11
ISBN?? 号??? 978-7-5165-0938-8
版次/印次?? 1-1
中图分类号 K826.16
责任编辑??? 邵箭



序言
????我们一直从事航空发动机研发的相关工作,在我这些年的学习和工作经历里,最为推崇的就是这部由P.G.希尔(Philip G. Hill)先生和C.R.彼得森(Carl R. Peterson)先生编着《推进力学和热力学》(Mechanics and Thermodynamics of Propulsion),也被认为是航空发动机专业最着名的专业教材之一。
??? 该书是难得的将流体力学和气动热力学基础理论、进排气系统、推进系统工作原理等知识系统地融会贯通,集理论研究过程、理论公式详解、实例展示,以及诱导型的引申思考于一体的大成之作。其系统性和权威性也使该书成为了包括MIT在内的美国航空航天相关专业的专用教材,无论对在校学生还是航空航天领域的工作者都是必备的指导全书。一直以来,我们曾反复多次研读该书,即便是基础知识,也能促进自身对推进系统这一庞大理论系统的不断深入理解。我们也将这本书推荐给了身边正在学习推进系统理论的年轻人,从个人经验来看,这本书的系统性能够让航空发动机专业的学习者少走弯路,让他们能够完成推进系统热力学与相关基础理论的一站式学习,更快捷和系统地掌握相关知识,从专业最底层深刻理解推进力学和热力学理论。而国内目前尚未有类似这样的具有很强系统性和实用性的专业教程,这促使我们萌生了将此书翻译为中文版本向国内同行推广的想法。
??? 本书第一版于1932年在美国问世,当时一度被美国航空航天工程师广泛传阅,并逐渐成为了高校教材,是美国航空航天领域的权威之作。随着航空航天技术的高速发展,于1992年推出了最新一版,增加了对当时的航空航天推进系统的介绍,我们翻译的就是由阿迪生韦斯利公司(Addison-Wesley)出版的最新版本。全书分为三个部分、共14章。
??? 由于本书是行业经典之作,在翻译的过程中,也战战兢兢,倍感压力,只有尽力求语言表达精准,流畅易懂。也邀请了多位院校教授和发动机行业的专家校阅、审稿,在此向百忙之中抽出大量时间和精力给予帮助的各位教授和专家表示由衷的感谢。同时也感谢航空发动机高空模拟技术重点实验室和航空工业出版社为本书的出版提供的大力支持。
??? 最后,我们也要再一次向P.G.Hill先生和C.R.Peterson先生献上我的敬意,感谢他们的努力,为我们带来了这本最经典的教材。
??? 由于译者水平有限,翻译不当之处,恳请读者批评指正。


?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 译者
???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2015年4月

内容简介
??? 本书是作者将流体力学和气动热力学的基础理论、进排气系统、推进系统工作原理等知识系统地融会贯通,集理论研究过程、理论公式详解、实例展示,以及引申思考于一体的精华之作。全书共分三大部分、14章及10个附录,主要内容包括:喷气推进原理,流体力学及气动热力学,理想气体的稳态一维流动,边界层机理及换热,飞机喷气发动机热力学,进气道、燃烧室和喷管气动热力学,轴流式压气机及涡轮,离心式压气机,火箭运载器性能、化学火箭推力室、推进剂、燃烧和膨胀,流体推进剂火箭中的叶轮机械,以及电推进。
本书可作为科研院所和高等院校的航空航天、能源动力等专业的科研及教学参考用书,也可作为从事相关领域工作的非航空专业科技人员的学习参考用书。


目  录

第1部分 基础科学导论和综述

第1章 喷气推进原理………………………………………………………(3)
 1.1 引言……………………………………………………………………(3)
 1.2 流体动量和反作用力…………………………………………………(4)
 1.3 火箭……………………………………………………………………(6)
 1.4 螺旋桨…………………………………………………………………(11)
 1.5 涡喷发动机、涡扇发动机和冲压发动机……………………………(13)
 参考文献……………………………………………………………………(17)
第2章 流体力学及气动热力学……………………………………………(18)
 2.1 引言……………………………………………………………………(18)
 2.2 基本方程………………………………………………………………(19)
 2.3 气体热力学……………………………………………………………(25)
 2.4 平衡状态燃烧热力学?化学反应……………………………………(30)
 习题…………………………………………………………………………(43)
 参考文献……………………………………………………………………(48)
第3章 理想气体的稳态一维流动…………………………………………(50)
 3.1 引言……………………………………………………………………(50)
 3.2 理想气体一维流动的基本方程………………………………………(50)
 3.3 等熵流动………………………………………………………………(53)
 3.4 非等熵流动……………………………………………………………(55)
 3.5 滞止温度变化的无摩擦等截面流动…………………………………(57)
 3.6 等截面摩擦流动………………………………………………………(60)
 3.7 激波……………………………………………………………………(64)
 习题…………………………………………………………………………(69)
 参考文献……………………………………………………………………(72)
第4章 边界层机理及换热…………………………………………………(73)
 4.1 引言……………………………………………………………………(73)
 4.2 边界层方程……………………………………………………………(78)
 4.3 层流边界层计算………………………………………………………(83)
 4.4 湍流边界层……………………………………………………………(86)
 4.5 边界层换热……………………………………………………………(96)
 习题…………………………………………………………………………(101)
 参考文献……………………………………………………………………(106)

第2部分 空气喷气发动机

第5章 飞机喷气发动机热力学……………………………………………(111)
 5.1 引言……………………………………………………………………(111)
 5.2 推力和效率……………………………………………………………(115)
 5.3 冲压发动机……………………………………………………………(122)
 5.4 涡喷发动机……………………………………………………………(129)
 5.5 涡扇发动机……………………………………………………………(139)
 5.6 涡桨和涡轴发动机……………………………………………………(149)
 5.7 典型发动机性能………………………………………………………(155)
 5.8 发动机/飞机匹配……………………………………………………(161)
 习题…………………………………………………………………………(166)
 参考文献……………………………………………………………………(171)
第6章 进气道、燃烧室和喷管气动热力学………………………………(173)
 6.1 引言……………………………………………………………………(173)
 6.2 亚声速进气道…………………………………………………………(173)
 6.3 超声速进气道…………………………………………………………(180)
 6.4 燃气轮机燃烧室………………………………………………………(193)
 6.5 加力燃烧室和冲压发动机燃烧室……………………………………(206)
 6.6 超声速燃烧……………………………………………………………(210)
 6.7 排气喷管………………………………………………………………(212)
 习题…………………………………………………………………………(215)
 参考文献……………………………………………………………………(218)
第7章 轴流式压气机………………………………………………………(220)
 7.1 引言……………………………………………………………………(220)
 7.2 角动量…………………………………………………………………(221)
 7.3 做功与压缩……………………………………………………………(226)
 7.4 单级压气机特性………………………………………………………(229)
 7.5 多级压气机的工作特性………………………………………………(234)
 7.6 边界层限制……………………………………………………………(240)
 7.7 压气机效率……………………………………………………………(254)
 7.8 反力度…………………………………………………………………(263)
 7.9 径向平衡………………………………………………………………(264)
 7.10 亚声速轴流式压气机设计…………………………………………(268)
 7.11 跨声速风扇级………………………………………………………(276)
 习题…………………………………………………………………………(284)
 参考文献……………………………………………………………………(291)
第8章 轴流式涡轮………………………………………………………… (293)
 8.1 引言……………………………………………………………………(293)
 8.2 轴流式涡轮级…………………………………………………………(294)
 8.3 级效率…………………………………………………………………(300)
 8.4 转子叶片与盘应力……………………………………………………(304)
 8.5 叶片冷却………………………………………………………………(311)
 8.6 涡轮性能………………………………………………………………(317)
 8.7 涡轮和压气机匹配……………………………………………………(318)
 8.8 涡轮级设计……………………………………………………………(322)
 习题 ………………………………………………………………………(328)
 参考文献……………………………………………………………………(335)
第9章 离心式压气机………………………………………………………(337)
 9.1 引言……………………………………………………………………(337)
 9.2 离心式压气机级动力学………………………………………………(338)
 9.3 进口导叶与叶轮………………………………………………………(345)
 9.4 扩压器…………………………………………………………………(352)
 9.5 典型性能………………………………………………………………(356)
 9.6 离心式压气机中级的设计……………………………………………(359)
 习题…………………………………………………………………………(364)
 参考文献……………………………………………………………………(368)

第3部分 火箭发动机


第10章 火箭运载器性能……………………………………………………(373)
 10.1 引言…………………………………………………………………(373)
 10.2 静态性能……………………………………………………………(373)
 10.3 运载器加速度………………………………………………………(375)
 10.4 化学火箭……………………………………………………………(379)
 10.5 电火箭飞行器………………………………………………………(390)
 10.6 航天任务……………………………………………………………(394)
 习题…………………………………………………………………………(404)
 参考文献……………………………………………………………………(407)
第11章 化学火箭推力室……………………………………………………(409)
 11.1 引言…………………………………………………………………(409)
 11.2 性能特性……………………………………………………………(410)
 11.3 喷管…………………………………………………………………(415)
 11.4 火箭传热……………………………………………………………(430)
 11.5 液体推进剂火箭性能数据…………………………………………(444)
 习题…………………………………………………………………………(445)
 参考文献……………………………………………………………………(450)
第12章 化学火箭推进剂:燃烧和膨胀……………………………………(452)
 12.1 引言…………………………………………………………………(452)
 12.2 液体推进剂…………………………………………………………(452)
 12.3 平衡组分……………………………………………………………(454)
 12.4 非平衡膨胀…………………………………………………………(459)
 12.5 液体推进剂燃烧室…………………………………………………(462)
 12.6 固体推进剂…………………………………………………………(468)
 12.7 固体推进剂燃烧室…………………………………………………(475)
 12.8 燃烧不稳定性………………………………………………………(482)
 习题…………………………………………………………………………(483)
 参考文献……………………………………………………………………(487)
第13章 液体推进剂火箭中的叶轮机械……………………………………(489)
 13.1 引言…………………………………………………………………(489)
 13.2 离心泵………………………………………………………………(494)
 13.3 导流器与轴流泵……………………………………………………(500)
 13.4 轴流式涡轮…………………………………………………………(508)
 习题…………………………………………………………………………(511)
 参考文献……………………………………………………………………(514)
第14章 电推进………………………………………………………………(516)
 14.1 引言…………………………………………………………………(516)
 14.2 静电推进剂加速……………………………………………………(519)
 14.3 轰击式电离…………………………………………………………(522)
 14.4 平面二极管…………………………………………………………(527)
 14.5 静电推进器性能……………………………………………………(531)
 14.6 电弧加热推进器……………………………………………………(533)
 14.7 脉冲-磁等离子体加速器…………………………………………(536)
 习题…………………………………………………………………………(538)
 参考文献……………………………………………………………………(540)

附  录

附录Ⅰ 单位换算和物理常数………………………………………………(545)
附录Ⅱ 低压下的气体特性…………………………………………………(547)
附录Ⅲ 国际民用航空组织(ICAO)标准大气………………………… (551)
附录Ⅳ 亚声速轴流式压气机级的初步设计………………………………(554)
附录Ⅴ 跨声速压气机级的初步设计………………………………………(560)
附录Ⅵ 轴流式涡轮级的初步设计…………………………………………(562)
附录Ⅶ 带预旋的离心式压气机级的初步设计……………………………(566)
附录Ⅷ 多级火箭优化………………………………………………………(570)
附录Ⅸ 静电力和电磁力……………………………………………………(573)
附录Ⅹ 符号表………………………………………………………………(578)
部分习题参考答案……………………………………………………………(582)__

作者简介
Philip Hill:英国哥伦比亚大学教授,热力学和推进力学专家。
Carl Peterson:美国麻省理工学院教授,热力学和推进力学专家。

编辑推荐

??? 该书比较难得的是将流体力学和气动热力学基础理论、进排气系统、推进系统工作原理等知识系统地组织在一起,通过力学和热力学主线,将基础理论和工程实例相结合,既确保了理论公式的展开与推导,同时更注重知识系统的诱导与延伸。由于其系统性和权威性,也使该书成为了包括MIT在内的美国航空航天相关专业的专用教材,无论对在校学生还是航空航天领域的工作者都是必备的指导书。这本书能够让航空发动机专业的学习者少走弯路,让他们能够完成推进系统热力学与相关基础理论的一站式学习,更快捷和系统地掌握相关知识,从专业最底层深刻理解推进力学和热力学理论。

读者对象

??? 本书可作为科研院所和高等院校的航空航天、能源动力等专业的科研及教学参考用书,也可作为从事相关领域工作的非航空专业科技人员的学习参考用书。