航空发动机三维数值仿真技术
目 录内容简介
目录
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 绪论
1.1 航空发动机仿真的基本概念 001
1.2 航空发动机仿真的作用 003
1.3 国外仿真技术发展研究 005
1.3.1 国家计划层面 005
1.3.2 专业学科发展 006
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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 绪论
1.1 航空发动机仿真的基本概念 001
1.2 航空发动机仿真的作用 003
1.3 国外仿真技术发展研究 005
1.3.1 国家计划层面 005
1.3.2 专业学科发展 006
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目 录内容简介
本书作为航空发动机仿真软件的参考读物，主要包含三大部分：第1章，绪论，包含了航空发动机仿真的基本概念、作用及国内外仿真技术发展研究；第2～7章，气动、燃烧、传热、结构强度、气动声学、多物理场／多学科等专业学科三维数值仿真涉及的基本理论、仿真方法、工程适用性分析及应用案例，站在软件使用者角度，介绍软件使用流程和需要注意的内容，方便软件使用者阅读和理解；第8章，展望，包含了新时期仿真技术的发展方向、面临的关键问题、未来趋势及展望。
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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 绪论
1.1 航空发动机仿真的基本概念 001
1.2 航空发动机仿真的作用 003
1.3 国外仿真技术发展研究 005
1.3.1 国家计划层面 005
1.3.2 专业学科发展 006
1.3.3 大规模并行计算发展 010
1.4 国内仿真技术发展研究 011
1.4.1 国家计划层面 011
1.4.2 专业学科层面 011
1.4.3 大规模并行计算发展 016
参考文献 017
第2章 气动仿真
2.1 基本理论与叶轮机专用模型 021
2.1.1 基本理论 021
2.1.2 叶轮机专用模型 053
2.2 工程适用性分析 061
2.2.1 工程适用性分析的必要性 061
2.2.2 气动仿真工程应用特点解析 062
2.2.3 气动仿真工程应用场景分析 068
2.3 应用案例 081
2.3.1 单级风扇 081
2.3.2 某高压涡轮 085
2.3.3 标准喷管 093
2.4 本章小结 095
参考文献 096
第3章 燃烧仿真
3.1 湍流流动仿真 098
3.1.1 基本理论介绍 098
3.1.2 仿真模型介绍 100
3.1.3 工程适用性分析 105
3.2 燃油喷雾仿真 106
3.2.1 基本理论介绍 106
3.2.2 仿真模型介绍 108
3.2.3 工程适用性分析 116
3.3 燃油蒸发仿真 116
3.3.1 基本理论介绍 116
3.3.2 仿真模型介绍 119
3.3.3 工程适用性分析 122
3.4 湍流燃烧仿真 122
3.4.1 基本理论介绍 122
3.4.2 仿真模型介绍 123
3.4.3 工程适用性分析 148
3.5 污染物仿真 149
3.5.1 基本理论介绍 149
3.5.2 仿真模型介绍 151
3.5.3 工程适用性分析 153
3.6 应用案例 154
3.6.1 三级旋流燃烧室 154
3.6.2 某型民用主燃烧室 158
3.6.3 某型双旋流燃烧室 160
3.6.4 高效清洁双环腔燃烧室 166
3.7 本章小结 171
参考文献 172
第4章 传热仿真
4.1 涡轮叶片流动传热仿真 175
4.1.1 基本理论介绍 176
4.1.2 仿真方法介绍 177
4.1.3 工程适用性分析 195
4.1.4 应用案例 196
4.2 进口部件结冰仿真 199
4.2.1 基本理论介绍 200
4.2.2 仿真方法介绍 210
4.2.3 工程适用性分析 216
4.2.4 应用案例分析 218
4.3 尾喷流红外辐射仿真 232
4.3.1 基本理论介绍 233
4.3.2 参与性介质辐射特性计算方法 238
4.3.3 辐射传输计算方法与原理 244
4.3.4 工程适用性与应用案例分析 251
4.4 本章小结 257
参考文献 258
第5章 结构强度仿真
5.1 典型构件应力仿真分析 263
5.1.1 基本理论及仿真方法介绍 263
5.1.2 应用案例 267
5.2 典型构件振动仿真分析 274
5.2.1 基本理论及仿真方法介绍 274
5.2.2 应用案例 280
5.3 典型构件寿命分析 286
5.3.1 基本理论介绍 286
5.3.2 应用案例（叶片的概率寿命计算） 299
5.4 典型构件可靠性分析 300
5.4.1 基本理论介绍 300
5.4.2 常用分布函数 301
5.4.3 结构机构可靠性分析方法 304
5.4.4 涡轮盘可靠性分析算例 306
5.5 本章小结 307
参考文献 307
第6章 气动声学仿真
6.1 基于声类比理论的声学仿真 309
6.1.1 基本理论介绍 309
6.1.2 方法模型 311
6.1.3 工程适用性分析 318
6.1.4 应用案例 318
6.2 计算气动声学仿真 338
6.2.1 基本理论介绍 340
6.2.2 方法模型 344
6.2.3 工程适用性分析 359
6.2.4 工程应用案例 360
6.3 本章小结 374
参考文献 374
第7章 多物理场/多学科仿真
7.1 燃滑油系统流动与换热仿真 376
7.1.1 基本理论及仿真方法介绍 377
7.1.2 工程适用性分析 393
7.1.3 应用案例 394
7.2 压气机叶片颤振仿真 398
7.2.1 基本理论及仿真方法介绍 398
7.2.2 工程适用性分析 410
7.2.3 应用案例 410
7.3 涡轮叶片多场耦合仿真 420
7.3.1 基本理论及仿真方法介绍 420
7.3.2 工程适用性分析 427
7.3.3 应用案例 428
7.4 本章小结 440
参考文献 441
第8章 展望
8.1 新一代信息技术与仿真融合发展新方向 444
8.1.1 数据驱动的高效、高精度仿真模型构建 444
8.1.2 智能赋能的多学科、多部件仿真模型构建 445
8.1.3 部件/整机级/飞机发动机一体化全三维高保真仿真 445
8.1.4 面向物理信息融合的数字孪生应用 446
8.2 新时期仿真技术面临的关键问题 446
8.2.1 理论及方法革命 446
8.2.2 仿真系统体系的普适化 446
8.2.3 共享智慧高效仿真环境 447
8.2.4 仿真可信度评估 448
8.2.5 仿真支持跨域协同及量化决策 448
8.2.6 仿真文化转型 449
8.3 未来趋势及展望 449
参考文献 450
^ 收 起
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“两机”专项：航空发动机技术出版工程 序
前言
第1章 绪论
1.1 航空发动机仿真的基本概念 001
1.2 航空发动机仿真的作用 003
1.3 国外仿真技术发展研究 005
1.3.1 国家计划层面 005
1.3.2 专业学科发展 006
1.3.3 大规模并行计算发展 010
1.4 国内仿真技术发展研究 011
1.4.1 国家计划层面 011
1.4.2 专业学科层面 011
1.4.3 大规模并行计算发展 016
参考文献 017
第2章 气动仿真
2.1 基本理论与叶轮机专用模型 021
2.1.1 基本理论 021
2.1.2 叶轮机专用模型 053
2.2 工程适用性分析 061
2.2.1 工程适用性分析的必要性 061
2.2.2 气动仿真工程应用特点解析 062
2.2.3 气动仿真工程应用场景分析 068
2.3 应用案例 081
2.3.1 单级风扇 081
2.3.2 某高压涡轮 085
2.3.3 标准喷管 093
2.4 本章小结 095
参考文献 096
第3章 燃烧仿真
3.1 湍流流动仿真 098
3.1.1 基本理论介绍 098
3.1.2 仿真模型介绍 100
3.1.3 工程适用性分析 105
3.2 燃油喷雾仿真 106
3.2.1 基本理论介绍 106
3.2.2 仿真模型介绍 108
3.2.3 工程适用性分析 116
3.3 燃油蒸发仿真 116
3.3.1 基本理论介绍 116
3.3.2 仿真模型介绍 119
3.3.3 工程适用性分析 122
3.4 湍流燃烧仿真 122
3.4.1 基本理论介绍 122
3.4.2 仿真模型介绍 123
3.4.3 工程适用性分析 148
3.5 污染物仿真 149
3.5.1 基本理论介绍 149
3.5.2 仿真模型介绍 151
3.5.3 工程适用性分析 153
3.6 应用案例 154
3.6.1 三级旋流燃烧室 154
3.6.2 某型民用主燃烧室 158
3.6.3 某型双旋流燃烧室 160
3.6.4 高效清洁双环腔燃烧室 166
3.7 本章小结 171
参考文献 172
第4章 传热仿真
4.1 涡轮叶片流动传热仿真 175
4.1.1 基本理论介绍 176
4.1.2 仿真方法介绍 177
4.1.3 工程适用性分析 195
4.1.4 应用案例 196
4.2 进口部件结冰仿真 199
4.2.1 基本理论介绍 200
4.2.2 仿真方法介绍 210
4.2.3 工程适用性分析 216
4.2.4 应用案例分析 218
4.3 尾喷流红外辐射仿真 232
4.3.1 基本理论介绍 233
4.3.2 参与性介质辐射特性计算方法 238
4.3.3 辐射传输计算方法与原理 244
4.3.4 工程适用性与应用案例分析 251
4.4 本章小结 257
参考文献 258
第5章 结构强度仿真
5.1 典型构件应力仿真分析 263
5.1.1 基本理论及仿真方法介绍 263
5.1.2 应用案例 267
5.2 典型构件振动仿真分析 274
5.2.1 基本理论及仿真方法介绍 274
5.2.2 应用案例 280
5.3 典型构件寿命分析 286
5.3.1 基本理论介绍 286
5.3.2 应用案例（叶片的概率寿命计算） 299
5.4 典型构件可靠性分析 300
5.4.1 基本理论介绍 300
5.4.2 常用分布函数 301
5.4.3 结构机构可靠性分析方法 304
5.4.4 涡轮盘可靠性分析算例 306
5.5 本章小结 307
参考文献 307
第6章 气动声学仿真
6.1 基于声类比理论的声学仿真 309
6.1.1 基本理论介绍 309
6.1.2 方法模型 311
6.1.3 工程适用性分析 318
6.1.4 应用案例 318
6.2 计算气动声学仿真 338
6.2.1 基本理论介绍 340
6.2.2 方法模型 344
6.2.3 工程适用性分析 359
6.2.4 工程应用案例 360
6.3 本章小结 374
参考文献 374
第7章 多物理场/多学科仿真
7.1 燃滑油系统流动与换热仿真 376
7.1.1 基本理论及仿真方法介绍 377
7.1.2 工程适用性分析 393
7.1.3 应用案例 394
7.2 压气机叶片颤振仿真 398
7.2.1 基本理论及仿真方法介绍 398
7.2.2 工程适用性分析 410
7.2.3 应用案例 410
7.3 涡轮叶片多场耦合仿真 420
7.3.1 基本理论及仿真方法介绍 420
7.3.2 工程适用性分析 427
7.3.3 应用案例 428
7.4 本章小结 440
参考文献 441
第8章 展望
8.1 新一代信息技术与仿真融合发展新方向 444
8.1.1 数据驱动的高效、高精度仿真模型构建 444
8.1.2 智能赋能的多学科、多部件仿真模型构建 445
8.1.3 部件/整机级/飞机发动机一体化全三维高保真仿真 445
8.1.4 面向物理信息融合的数字孪生应用 446
8.2 新时期仿真技术面临的关键问题 446
8.2.1 理论及方法革命 446
8.2.2 仿真系统体系的普适化 446
8.2.3 共享智慧高效仿真环境 447
8.2.4 仿真可信度评估 448
8.2.5 仿真支持跨域协同及量化决策 448
8.2.6 仿真文化转型 449
8.3 未来趋势及展望 449
参考文献 450
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本书作为航空发动机仿真软件的参考读物，主要包含三大部分：第1章，绪论，包含了航空发动机仿真的基本概念、作用及国内外仿真技术发展研究；第2～7章，气动、燃烧、传热、结构强度、气动声学、多物理场／多学科等专业学科三维数值仿真涉及的基本理论、仿真方法、工程适用性分析及应用案例，站在软件使用者角度，介绍软件使用流程和需要注意的内容，方便软件使用者阅读和理解；第8章，展望，包含了新时期仿真技术的发展方向、面临的关键问题、未来趋势及展望。
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