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流体机械设计理论与方法

发布时间: 2010-04-16 05:21:40 作者:

 流体机械设计理论与方法


基本信息出版社:中国水利水电出版社
页码:416 页
出版日期:2008年07月
ISBN:7508453875/9787508453873
条形码:9787508453873
版本:第1版
装帧:平装
开本:16
正文语种:中文

内容简介 本书围绕提高流体机械性能这条主线自成体系,注重知识的更新与相关学科知识的交叉,注重工程实践,注重解决问题的思维方法,讲述了设计中所用到的基本理论和基础知识,以及随着科技发展的新理论和目前流体机械设计所采用的主要先进方法。全书共分为八章,主要内容包括:概述,水力机械转(叶)轮水力设计常用的主要方法,流体机械设计中的优化,可靠性设计,流体力学基础,流体机械内部流场的数值计算,计算流体动力学基础及其常用CFD软件简介,流动的数值模拟在工程中的应用。为便于深入了解和掌握各章节的内容,在必要的章节中不仅给出了例题或实际算例,而且在各节后也提出了思考题。
本书可供企事业单位、科研院所从事流体机械及工程专业或相关专业的科技与工程技术人员查阅、参考,也可作为流体机械及工程专业研究生和高年级本科生的教科书或参考书。
目录
前言
第一章概述
第一节叶片式流体机械转(叶)轮的设计任务和要求
第二节叶片式流体机械转(叶)轮水力计算中的基本方程及假设
第三节混流或离心式转(叶)轮中的流体质点运动与转(叶)轮及其叶片的水力设计方法
第四节轴流式转(叶)轮中的流体质点运动与转轮及其叶片的水力设计方法

第二章水力机械转(叶)轮水力设计常用的主要方法
第一节给定轴面液流运动规律(ωυ≠O)的二元理论叶片绘形
第二节轴流式流体机械转(叶)轮水力设计参数的确定
第三节轴流式转(叶)轮叶片设计的升力法
第四节轴流式转(叶)轮叶栅翼型骨线设计的奇点分布法
第五节离心泵叶轮设计中的速度系数法
第六节叶片泵叶轮轴面投影图的绘制
第七节离心泵的叶片绘型

第三章流体机械设计中的优化
第一节机械设计中优化的基本概念和方法
第二节流体机械设计中的优化
第三节常用优化算法的基本思想及其程序编制构思
第四节优化在泵设计中的应用
第五节优化在水轮机设计中的应用
第六节离心压缩机叶片的优化设计

第四章可靠性设计
第一节可靠性概述
第二节随机时间的概率规则
第三节随机变量的分布和数字特征
第四节产品可靠性的数量指标
第五节可靠性的设计理论与分析方法
第六节可靠度的计算方程及其计算方法
第七节应力、强度的分布类型及其分布参数的确定
第八节可靠性安全系数的计算
第九节流体机械零件的可靠性设计
第十节机械可靠性的优化设计

第五章流体力学基础
第一节流体的基本性质
第二节流体中的力与压强
第三节流体中的能量损失与总流的能量方程
第四节流体运动的描述及其基本特征
第五节亚音速与超音速流动
第六节流体多维流动的基本控制方程
第七节边界层与物体阻力
第八节湍流模型概述
第九节目前常用的湍流涡黏模型简介
第十节目前常用的湍流Reynolds应力模型简介

第六章流体机械内部流场的数值计算
第一节流体机械内部流动数值计算概述
第二节转(叶)轮内流动的降维计算
第三节相对圆柱坐标系中流体参数及其运动的描述
第四节转(叶)轮机械内三维流动的准正交面计算方法
第五节准正交面法三维流动计算的数值求解步骤

第七章计算流体动力学基础及其常用CFD软件简介
第一节计算流体动力学概述
第二节湍流及其数学描述
第三节湍流的数值模拟方法简介
第四节常用湍流模型的控制方程组及其解法与适用性
第五节CFD的求解过程
第六节CFD软件结构
第七节常用的CFD商用软件简介
第八节FLUENT简介
第九节网格生成技术

第八章流动的数值模拟在工程中的应用
第一节轴流泵内流动的数值分析
第二节混流式转轮内部三维湍流的数值计算
第三节风机叶轮内流动的数值模拟与改型设计
第四节液力变矩器内三维流场数值模拟的一种近似方法
第五节二维大涡数值模拟
第六节二维大涡模拟在双流道式污水泵叶轮流场分析中的应用
第七节低比转速离心叶轮内部流动的数值计算
第八节混流式模型水轮机全流道三维定常湍流计算
第九节模型水轮机的CFD优化设计
参考文献
……
序言 众所周知,流体在力的作用下产生的运动将引起力、动量、能量的传递,可进行能量的转换乃至物质的输运。利用流体的运动进行力或功的传递、或进行能量转换的机械,即称之为流体机械。如水压机、油压机、压缩机、泵、风机、水轮机,以及其他一些涡轮机械等。其中,水压机和油压机是进行力或功传递的流体机械,而泵、风机、水轮机,以及其他一些涡轮机械是将机械能、电能和流体的动能与势能进行相互转换的流体机械。流体机械广泛应用于能源、矿山、)台金、石油、化工、环境与食品加工,以及建筑、水利、动力与物质输运工程,乃至航空航天与海事技术等各个学科领域及其各部门和国民经济的各行各业。总之,人类的文明生存和社会发展都离不开流体机械,从高科技到人们的日常生活,均与流体机械息息相关。
然而,流体机械必然是机械中的一种,因而它除具有机械的一般特性和要求外,由于其工作介质为流体,还应具有区别于其他机械的独特特性。其最根本之处在于流体介质在其工作过程中的运动必须满足质量、动量和能量守恒这三大定律。因此,在流体机械的设计与制造过程中,必须在遵照一般机械的设计与制造原则和要求的基础上,还要满足其特殊性及对其性能的要求。
因而,本书中除了包含有随着科技进步目前普通机械设计的先进理论与方法和所要求的性能指标等一般内容外,还增补了流体机械优化设计和可靠性设计的基本知识与方法,也有一些流体力学及计算流体力学的基础和计算方法的知识。同时,为了满足流体机械特殊性的要求,提高流体机械、尤其是水力机械的能量、空蚀与稳定性这三项主要性能,本书重点介绍了流体机诫、主要是水力机械目前先进的设计理论与方法,以及转(叶)轮内部流场的数值计算及其CFD计算软件的应用,并给出了网格生成与流体机械内部流动问题的求解方法与过程,以及具体计算的实例。实验、理论分析和数值模拟是当前研究流体机械内部流动及其性能的三种最主要的基本方法。
文摘 插图:

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