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第1章 绪论1

1.1 燃气轮机燃烧室的基本组成部分1

1.2 发动机循环参数及工况2

1.3 燃烧室的工作参数3

1.4 性能参数及工作评定参数4

1.5 航空燃气轮机主燃烧室的发展6

1.6 燃烧室气动热力设计7

第2章 燃烧室空气流动8

2.1 燃烧室总的空气流路8

2.2 燃烧室空气分配9

2.3 火焰筒有效流通面积ACd10

2.4 火焰筒进气孔Cd14

2.5 带旋流器的预混模的ACd16

第3章 燃烧室空气动力学21

3.1 扩压流动与扩压器21

3.2 流线型扩压器21

3.3 短突扩扩压器23

3.4 前置扩压器设计27

3.5 先进燃气轮机燃烧室环形扩压器设计和头部空气动力学的发展30

3.6 实用燃烧室旋流空气动力学及旋流器34

3.7 旋流空气动力学对燃烧的影响47

3.8 燃烧区旋流的相互作用54

3.9 掺混射流的空气动力学57

第4章 燃油喷射与雾化58

4.1 喷嘴类型58

4.2 喷嘴的流量方程、流量系数和流量数59

4.3 液雾的液滴尺寸分布61

4.4 单油路离心式喷嘴69

4.5 空气助雾化简单离心式喷嘴74

4.6 关于压力雾化、空气助雾化、空气雾化的概念讨论82

4.7 高液体压力降的成膜式空气雾化喷嘴86

4.8 直喷跨流空气雾化喷嘴90

4.9 同轴顺流直喷空气雾化99

4.10 内混空气雾化喷嘴112

4.11 外混合二次雾化空气助雾化离心式喷嘴119

4.12 本章总结119

第5章 燃油蒸发120

5.1 引言120

5.2 单个静止液滴蒸发的试验测量121

5.3 单组分液滴静止蒸发的物理基础122

5.4 单组分静止液滴稳态蒸发的计算125

5.5 单组分单个液滴非稳态（加热段）蒸发计算128

5.6 强迫对流蒸发130

5.7 等效蒸发常数131

5.8 液滴蒸发与液雾特性的相互关系131

5.9 多组分燃油液滴蒸发概论133

5.10 将多组分燃油当作单组分燃油来处理的液滴蒸发计算134

5.11 多组分燃油饱和蒸气压方程及蒸气分子量方程139

5.12 燃油液雾蒸发问题的复杂性143

5.13 液相计算中需要考虑的几个方面146

5.14 单组分简化处理的多组分蒸发计算与多组分燃油蒸发计算的比较153

5.15 用ρgDgAB和（λ/cp ）g的比较164

5.16 实用蒸发模型166

第6章 燃油液雾穿透分布及油气混合167

6.1 概论167

6.2 液滴运动阻力系数168

6.3 液雾中的液滴运动阻力系数174

6.4 离心式压力雾化喷嘴液雾穿透178

6.5 在横向直匀流中简单直射喷雾的穿透182

6.6 在直匀横向气流中简单直射喷嘴下游固体壁面上燃油捕获率的分析及试验验证186

6.7 低污染燃烧研发中控制燃油碰壁的措施188

6.8 在旋流空气中直射喷嘴的穿透碰壁192

6.9 同轴顺流直喷空气雾化在横向气流中的穿透193

6.10 燃油散布及油气混合的重要性197

6.11 大范围内分布的不均匀性及小范围内分布的均匀性200

6.12 离心压力雾化喷嘴与副空气模的直混202

6.13 单个简单直射喷嘴90°喷射在亚声速、室温和横向空气流中下游的燃油散布203

6.14 在均匀加热横向空气流中单个直射喷嘴下游液相及燃油蒸气的浓度分布209

6.15 在不均匀的室温横向气流中单个直射喷嘴下游液体燃油油气比分布211

6.16 旋流横向气流中直喷油雾的散布213

6.17 旋流对油气散布与混合的影响215

6.18 同轴顺流直喷空气雾化在旋流横向气流中的油气分布217

6.19 结束语218

第7章 先进燃烧室的燃烧组织220

7.1 燃烧组织的定义及其重要性220

7.2 先进燃烧组织与常规燃烧组织的不同220

7.3 常规燃烧区燃烧组织的基本特点221

7.4 常规的燃烧组织不适合于先进燃烧室的原因222

7.5 贫燃低污染燃烧区组织的一些特点223

7.6 先进燃烧组织的空气供应和燃油供应224

7.7 先进低污染燃烧组织和燃烧室研发的关系225

第8章 燃烧效率227

8.1 定义227

8.2 什么情况下有燃烧效率的问题230

8.3 对θ，η的讨论230

8.4 一些典型的慢车状态燃烧效率试验数据232

8.5 慢车状态下影响燃烧效率的诸因素233

8.6 进近工况下燃烧效率试验数据234

8.7 巡航状态及过渡工况下的燃烧效率238

8.8 其他情况下的燃烧效率问题240

8.9 单模燃烧室试验、扇形段燃烧室试验、全环形燃烧室试验燃烧效率的比较242

8.10 影响燃烧效率各因素的综合讨论242

第9章 地面点火与高空再点火245

9.1 点火与发动机起动过程245

9.2 点火起动过程可能出现的问题247

9.3 点火起动中的燃油供应250

9.4 影响地面点火的主要因素252

9.5 改善地面点火的措施257

9.6 高空点火起动259

9.7 影响高空点火的各因素262

9.8 改善高空点火的可能措施268

9.9 点火试验271

第10章 火焰稳定与熄火272

10.1 基本概念272

10.2 在燃气轮机燃烧室中可能有熄火危险的情况275

10.3 慢车贫油熄火275

10.4 进近状态雷雨熄火286

10.5 主模熄火289

10.6 改进主模熄火的措施292

10.7 预混主模熄火的主动控制295

10.8 军用发动机燃烧室的熄火296

10.9 先进燃烧室火焰稳定的气动基础296

第11章 燃烧室出口分布299

11.1 主燃烧室与冲压燃烧室、加力燃烧室的不同点299

11.2 燃烧室出口温度分布质量要求与定义299

11.3 高油气比燃烧室出口分布的特殊要求301

11.4 燃烧室出口热点指标302

11.5 影响燃烧室出口径向温度分布的因素304

11.6 环形燃烧室出口径向温度分布的半经验半理论的预估方法306

11.7 燃烧室出口径向温度分布的调试306

11.8 涡轮级间燃烧室（ITB ）出口温度分布的特殊问题309

第12章 燃烧室传热与冷却311

12.1 燃烧室冷却的要求311

12.2 冷却方式313

12.3 气膜冷却313

12.4 冲击冷却317

12.5 冲击与发散小孔冷却组合的研究322

12.6 发散小孔冷却的研究324

12.7 作者研发的冷却方式331

12.8 辅助性的加强冷却措施339

12.9 燃烧室传热过程343

12.10 燃烧室冷却计算举例372

12.11 结束语383

第13章 燃烧室总压损失384

13.1 总压损失系数384

13.2 无用总压损失与有用总压损失384

13.3 火焰筒总压损失系数与火焰筒ACd的确定385

13.4 影响燃烧室总压损失的各因素386

13.5 火焰筒加热总压损失387

13.6 火焰筒冷态总压损失的组成388

13.7 讨论389

第14章 燃烧室噪声排放392

14.1 燃烧室两种噪声排放392

14.2 直接噪声与间接噪声393

14.3 不同结构形式的影响393

14.4 燃烧噪声的特性394

14.5 燃烧噪声流398

14.6 燃气轮机燃烧噪声的预估以及与试验的对比398

14.7 燃烧噪声研究近期的进展405

14.8 本章小结406

第15章 燃烧室排气冒烟及微粒子排放407

15.1 冒烟及微粒子排放407

15.2 新的冒烟问题408

15.3 排气冒烟一些基本概念410

15.4 烟粒子生成机理414

15.5 烟粒子的氧化418

15.6 烟粒子与火焰辐射的关系421

15.7 发动机排气冒烟的可见性423

15.8 排气冒烟测量与燃烧室研发425

15.9 燃料对燃烧室冒烟的影响431

15.10 燃烧室工作参数对冒烟的影响435

15.11 燃烧室设计对冒烟的影响435

15.12 先进燃烧室减少冒烟的设计措施：高油气比燃烧室439

15.13 RQL低污染燃烧室中的冒烟问题440

15.14 燃气轮机燃烧室冒烟的CFD计算441

15.15 微粒子排放概述442

15.16 定义与术语443

15.17 考虑航空发动机的微粒子排放的原因443

15.18 对环境中微粒子浓度的政府规定要求445

15.19 航空发动机非挥发性微粒子排放测量文件446

15.20 带粒子的样气取样管448

15.21 挥发性微粒子与发动机设计与工况的关系448

第16章 预混燃烧中的回火451

16.1 引言451

16.2 回火常与自燃同时出现451

16.3 回火的几种机理概述453

16.4 设计措施460

第17章 预混燃烧中的自燃463

17.1 引言463

17.2 重要概念464

17.3 液体航空燃油自燃延迟时间测定和关系式465

17.4 DF -2液体燃油自燃延迟时间的试验数据469

17.5 甲烷（或天然气）的自燃延迟时间472

17.6 航空液体燃油自燃延迟时间的分析474

17.7 为防止LPP预混模自燃采取的设计措施477

17.8 JP-10自燃延迟时间478

第18章 低污染燃烧中的振荡燃烧479

18.1 引言479

18.2 振荡燃烧在常规燃烧室中不严重而在低污染燃烧室中严重的原因480

18.3 问题的严重性480

18.4 克服振荡燃烧问题的难点481

18.5 瑞利（Rayleigh）准则，振荡燃烧机理482

18.6 控制措施概述489

18.7 由燃烧区组织来控制振荡燃烧491

18.8 减振阻尼措施491

18.9 低污染振荡燃烧控制实例494

第19章 燃油沉积504

19.1 自氧化与热解504

19.2 燃油自氧化机理生成燃油沉积的基本过程505

19.3 鉴别沉积的方法507

19.4 燃油沉积试验508

19.5 燃油沉积试验结果511

19.6 燃油沉积的机理（自氧化机理）517

19.7 燃油沉积的计算分析520

19.8 纯化学动力学的燃油沉积模型分析520

19.9 工程性的燃油沉积计算分析522

19.10 工程性的燃油沉积速率计算方程527

19.11 工程性燃油沉积模型计算与试验数据的比较527

19.12 工程上控制燃油沉积的措施（自氧化机理）535

19.13 高温热解下燃油结焦536

第20章 液体燃油541

20.1 引言541

20.2 航空燃油的发展541

20.3 燃油规范544

20.4 航空煤油附加剂549

20.5 JP-8＋100551

20.6 试验方法553

20.7 航空煤油组成554

20.8 航空煤油的物理性质557

20.9 航空煤油的燃烧性质567

20.10 航空煤油使用中的问题570

20.11 替换喷气燃油的发展572

参考文献576