标题：通风机和压缩机（第2版）
图书简介
本书是在2005年出版的第1版的基础上修订而成的。全书共分14章，主要介绍了离心式和轴流式通风机及压缩机的基本原理、气动力设计方法和通风机的性能试验，同时还介绍了通风机噪声、内部湍流计算、气动噪声预测、内部流动测量以及压缩机三维反问题气动设计理论和方法等方面的内容及其研究进展。 本书可作为流体机械专业本科生的教学用书，也是流体机械等相关专业研究生、科研人员、设计人员以及广大通风机和压缩机使用者的首选参考书。
图书信息
作者：吴玉林、陈庆光、刘树红 ISBN：9787302272618定价：43元印次：2-1装帧：平装印刷日期：2011-12-23
前言
通风机和压缩机是一种用量最大的通用机械，在矿山和冶金工程、石油和化学工业、航空航天和航海工程、能源工程和车辆工程等国民经济的各个部门都有广泛的应用。由于应用场合、性能参数、输送介质和使用要求的不同，通风机和压缩机的品种及规格繁多，其结构形式多种多样。本书主要介绍通风机和压缩机的基本原理、基本的气动力设计计算方法、三维反问题气动设计计算和通风机的性能试验。在通风机和压缩机的选型设计和运行分析方面，本书可作为广大通风机和压缩机使用者的参考书，对通风机和压缩机的设计人员也会有所帮助。同时，本书还介绍了通风机内部三维湍流计算、通风机气动噪声预测计算和通风机内部流动测量等方面的内容及其研究进展情况，也可以作为流体机械教学和科研的参考书。
本书共分14章，其中，第1～7章由吴玉林和刘树红编写，第8章和第9章由陈庆光和张扬军编写，第10章由陈庆光、吴玉林和唐宏芬编写，第11~13章由陈庆光和邢卫东编写，第14章由杨魏编写。全书由陈庆光统稿。张扬军和邢卫东审阅了全书。本书的编写，得到了编者在清华大学的前辈和同事们的帮助，以及其他高校的专家和有关科研单位技术人员的大力帮助，在此一并表示衷心的感谢。
随着科学技术的进步和计算流体力学、叶轮机械转子动力学和流动测量技术的迅速发展，通风机和压缩机研究的新成果不断涌现，编者希望读者能够以本书为基础并参考国内外的最新文献，共同推进通风机和压缩机的研究发展。
本书的写作得到了柴油机增压技术重点实验室基金项目的支持。
再版说明
本书第1版于2005年2月出版，本次出版为第2版。与第1版相比，主要对第1~5章、第7~10章进行了较多的修改，并增加了第14章。修改内容包括： 修正了第1版各章中的印刷错误； 引用了一些最新颁布的国家和行业标准(第10章)； 更新了部分章节的内容(如第7~10章)； 调整了部分章节内容的编排顺序； 根据内容需要增加和删除了一些附图和表格； 统一了部分变量和符号； 结合作者近年来的研究工作补充了一种轴流通风机设计方法(第5章的混合设计法)； 补充了压缩机的三维反问题设计计算理论和方法； 补充了一些例题和算例。本书修改工作主要由陈庆光教授完成。
在书稿修改过程中，清华大学热能系流体机械及工程研究所的祝宝山副教授提出了很多宝贵的意见和建议，山东科技大学通风机技术研究所的张永超博士、房菲硕士和徐晓硕士在文字整理和绘制插图等方面做了大量的工作，在此对他们表示衷心的感谢。
本次再版虽然对第1版中存在的一些错误和缺陷进行了一定程度的弥补，但由于作者水平有限和时间仓促，缺点和错误仍在所难免，敬请读者和同行专家批评指正。
编者于清华大学
2011年8月
目录
第1章概述
1.1风机和压缩机的分类和应用
1.1.1风机和压缩机的分类
1.1.2风机和压缩机的应用
1.2通风机的结构和主要性能参数
1.2.1通风机的结构
1.2.2通风机的主要性能参数
1.3气体的物理性质
1.3.1标准大气状态
1.3.2通风机标准进口状态
1.3.3空气的参数
1.4气体的状态变化和能量转换
1.4.1热力学第一定律
1.4.2理想气体状态方程
1.4.3气体机械中的能量转换
1.4.4封闭系统中气体的状态变化
1.4.5开式系统中气体状态变化和功的计算
第2章离心式通风机的工作原理
2.1流体力学基本方程
2.1.1理想流体的基本方程
2.1.2离心式通风机叶轮中的相对运动
2.2通风机的基本方程
2.2.1叶轮进出口速度三角形
2.2.2欧拉方程
2.2.3欧拉方程的物理意义
2.3叶轮的反应度和叶轮的形式
2.3.1叶轮的反应度
2.3.2叶轮的形式
2.4气体在叶轮中的实际流动
2.4.1作用在叶轮中气体上的作用力
2.4.2有限叶片数的影响
2.4.3进口气流冲角
2.5离心通风机的损失、功率和效率
2.5.1流动损失
2.5.2泄漏损失
2.5.3轮阻损失
2.5.4功率及效率
2.6通风机的无量纲系数
2.6.1压力系数
2.6.2流量系数
2.6.3功率系数
2.6.4比转速、直径系数和转速系数
2.7相似设计
2.8离心式通风机的性能曲线
2.8.1不计任何损失时的性能曲线
2.8.2计入损失后的性能曲线
2.8.3有量纲性能曲线
2.8.4无量纲性能曲线
2.8.5通风机的空气动力学略图
2.8.6系列产品的综合性能曲线
2.8.7系列产品的对数坐标曲线
2.9离心式通风机中的内部流动
2.9.1一般离心叶轮中的射流?尾迹流动结构
2.9.2离心通风机叶轮的内部流态
第3章离心式通风机设计
3.1叶轮
3.1.1叶轮的结构形式
3.1.2叶轮主要结构参数的确定
3.2叶片型线的绘制
3.2.1平直叶片
3.2.2圆弧形叶片
3.2.3机翼形叶片
3.3离心式通风机的进气装置
3.3.1进气室
3.3.2进气口
3.3.3进口导流器
3.4蜗壳设计
3.4.1基本假设
3.4.2蜗壳内壁型线
3.4.3蜗壳宽度
3.4.4蜗壳出口长度及扩压器
3.4.5蜗舌
3.4.6蜗壳出气口位置
3.5离心式通风机的理论设计
3.5.1方案选择
3.5.2设计计算步骤
3.5.3离心通风机设计计算举例
第4章轴流式通风机
4.1轴流式通风机的工作原理和概况
4.1.1基元级上的速度三角形
4.1.2叶轮对气体所做的功
4.1.3反应度和预旋
4.2轴流式通风机的几种方案
4.2.1叶轮前设置导叶
4.2.2叶轮后设置导叶
4.2.3单独叶轮的级
4.2.4叶轮前后都设置导叶
4.2.5多级轴流通风机
4.3叶栅的空气动力学特性
4.3.1叶型和叶栅参数
4.3.2叶栅的升力
4.3.3叶型和叶栅的空气动力学特性
4.3.4叶栅的气动力基本方程
4.3.5平面叶栅吹风试验数据
4.4气流参数沿叶片高度的变化
4.4.1扭速沿半径的变化
4.4.2气流速度沿半径的变化
4.4.3气流角沿半径的变化
4.4.4C′ybt沿半径的变化
4.5叶栅中的损失
4.5.1实际气体流过叶栅时的损失
4.5.2扩散器中的损失
4.6轴流通风机的特性分析
4.6.1风压特性曲线
4.6.2功率特性曲线
第5章轴流通风机的设计计算
5.1概述
5.2孤立叶型试验数据
5.2.1RAF?6E叶型
5.2.2CLARK y叶型
5.2.3LS叶型
5.2.4哥廷根叶型
5.2.5圆弧板叶型
5.3主要结构参数的选取
5.3.1轮毂比ν
5.3.2叶轮外径Dt
5.3.3叶片数z
5.4第一种孤立叶型设计法
5.5第二种孤立叶型设计法
5.5.1轴流通风机的无量纲系数
5.5.2设计计算步骤
5.6平面叶栅的翼叶造型
5.6.1原始叶型
5.6.2翼叶造型的几何角
5.6.3叶型中心线
5.6.4各种叶型中心线的长度
5.7第一种叶栅设计法
5.8第二种叶栅设计法
5.9混合设计法
5.10导叶的设计计算
5.10.1前导叶
5.10.2后导叶
5.11径向间隙和轴向间隙
5.11.1径向间隙
5.11.2轴向间隙
5.12集流器、整流罩和扩散筒
5.12.1集流器
5.12.2整流罩和整流体
5.12.3扩散器
第6章通风机在管网中的工作及调节
6.1管网及其性能曲线
6.1.1管网的概念
6.1.2管网的阻力计算
6.1.3管网的性能曲线
6.2通风机与管网的联合工作
6.3通风机的联合运行
6.3.1并联运行
6.3.2串联运行
6.4通风机的调节
6.4.1调节方法
6.4.2各种调节方法的比较
6.5非稳定工况及喘振
6.5.1工况变化及其性能稳定性
6.5.2喘振
第7章通风机的噪声
7.1声波及其传播
7.1.1声波
7.1.2声速
7.1.3声波的反射、折射、绕射和干涉
7.1.4声波的辐射和衰减
7.2噪声的物理量度
7.2.1声压与声压级
7.2.2声强与声强级、声功率与声功率级
7.2.3声强、声功率与声压之间的关系
7.3噪声的评价
7.3.1频程与频谱
7.3.2噪声的主观评价
7.4噪声测量与声功率级的计算
7.4.1噪声测量仪器
7.4.2通风机噪声测量条件和测点位置
7.4.3声功率级的计算
7.5通风机的噪声源
7.5.1通风机的主要噪声源
7.5.2通风机噪声的声源特性
7.6通风机的声功率级和比声功率级
7.6.1通风机的声功率级
7.6.2通风机的比声功率级
7.7通风机噪声与性能的关系
7.8通风机的噪声特性
7.8.1后弯离心通风机的噪声特性
7.8.2前弯多翼离心通风机的噪声特性
7.8.3轴流通风机的噪声特性
7.9通风机的噪声控制
7.9.1噪声控制的一般原则
7.9.2噪声控制的基本程序
7.9.3通风机噪声控制方法概述
第8章通风机内部三维湍流计算
8.1通风机内部流动的控制方程
8.2通风机内部三维湍流的计算方法
8.2.1无粘性流动解
8.2.2粘性流动计算
8.3湍流模型及其应用
8.4通风机内部三维非定常湍流的计算
8.4.1动静干扰网格模型和湍流模型选择
8.4.2计算实例1
8.4.3计算实例2
第9章通风机气动噪声的
数值预测
9.1引言
9.2通风机噪声数值预测的现状
9.2.1数学物理模型
9.2.2轴流通风机噪声模型
9.2.3离心通风机噪声模型
9.3CFD在通风机噪声预测中的应用
9.3.1通风机噪声预测的CFD商用软件
9.3.2FLUENT软件模拟噪声的计算流程
9.3.3通风机噪声预测实例
第10章通风机性能试验与内部流场测量
10.1通风机性能试验的目的及试验的分类
10.1.1通风机性能试验的目的
10.1.2通风机试验的分类
10.1.3通风机性能试验装置的分类
10.2压强的测量
10.2.1压强测量仪表
10.2.2风道内平均静压强的测定
10.3流量的测量
10.3.1流量测量方法
10.3.2皮托静压管测流量
10.4温度和湿度的测量
10.4.1温度的测量
10.4.2湿度的测量
10.5转速的测量
10.5.1通风机轴的转速
10.5.2转速测量方法及要求
10.6输入功率的测定
10.6.1测量精度
10.6.2通风机的轴功率
10.6.3电气测量法测定轴功率
10.6.4叶轮功率
10.6.5传动系统
10.7尺寸的测量和面积的确定
10.7.1流量测量装置
10.7.2尺寸公差
10.7.3截面积的确定
10.8空气密度、湿空气气体常数和粘度的确定
10.8.1试验环境空气密度、湿空气气体常数和截面平均密度
10.8.2蒸汽压强的确定
10.8.3空气粘度的确定
10.9通风机噪声的测量
10.10通风机性能试验参数的计算与试验数据处理方法
10.10.1A型风室进气试验
10.10.2B型管道出气试验
10.11通风机性能参数换算及特性曲线绘制
10.11.1性能参数换算
10.11.2特性曲线绘制
10.12通风机性能试验数据采集与处理系统简介
10.12.1概述
10.12.2MGS通风机试验数据采集与处理系统简介
10.13通风机内部流场测量
10.13.1概述
10.13.2皮托管测速技术
10.13.3环形叶栅内部流动的PIV测量
第11章离心式压缩机原理
11.1离心式压缩机的结构及应用
11.2离心式压缩机的基本方程
11.2.1欧拉方程
11.2.2能量方程
11.2.3伯努利方程
11.2.4压缩过程在T?s图上的表示
11.2.5总耗功和功率
11.2.6滞止参数的表示
11.2.7压缩机效率的表达式
11.3压缩机内的基本过程变化
11.3.1压缩机进气道
11.3.2工作级间的等熵压缩过程
11.3.3级中实际压缩过程
11.4进气道气动计算
11.4.1进口截面的气流参数
11.4.2截面1—1处的气流参数
11.5叶轮
11.5.1叶道中的流动
11.5.2叶轮中的损失
11.5.3叶轮设计参数的确定
11.6无叶扩压器
11.6.1气体在无叶扩压器中的流动
11.6.2无叶扩压器进口参数的确定
11.6.3无叶扩压器出口参数的确定
11.7叶片扩压器
11.7.1气体在叶片扩压器中的流动
11.7.2叶片扩压器的损失和效率
11.7.3叶片扩压器主要参数的确定
11.8蜗壳(排气室)
11.9离心压缩机气动参数计算
11.9.1原始数据
11.9.2进气道参数
11.9.3压缩机叶轮参数
11.9.4无叶扩压器段参数
11.9.5叶片扩压器参数
11.9.6蜗壳参数
11.9.7压缩机参数校核
11.10离心压缩机的特性曲线
第12章压缩机的相似率
12.1压缩机相似的基本准则
12.2压缩机的相似条件
12.2.1几何相似
12.2.2进口速度三角形相似
12.2.3绝热指数k相等
12.2.4马赫数Ma相等
12.3相似理论的应用
12.3.1同一压缩机在不同工作条件下的相似
12.3.2几何相似的压缩机的相似工况
12.3.3用无量纲参量表示压缩机的性能
12.4相似设计
12.5性能换算
12.5.1符合相似时的性能换算
12.5.2近似相似时的换算
第13章轴流式压缩机原理
13.1基元级速度三角形
13.2级中的气体压缩过程
13.3轴流压缩机气动参数沿径向的变化
13.4轴流压缩机的叶型和叶栅
13.4.1平面叶栅的主要参数
13.4.2压缩机叶栅的特性
13.5压缩机平面叶栅设计
13.5.1“名义工况”关系式
13.5.2“最大升阻比”关系式
13.5.3“最小损失”关系式
13.5.4根据平面叶栅数据设计基元级
13.6轴流压缩机的损失
第14章压缩机的三维气动设计方法
14.1基本原理
14.2速度的求解
14.2.1周向平均速度的求解
14.2.2周期速度的求解
14.3密度的计算
14.4叶片形状的计算
14.5数值求解方法
14.6数值求解难点
14.7环量分布给定方法
14.7.1“三段线”法
14.7.2B样条曲线法
14.7.3经验给定法
14.8设计算例
参考文献[1]