膨脹濕蒸汽兩相高速流動/西安交通大學研究生創(chuàng)新教育系列教材
定 價：50 元
叢書名：西安交通大學研究生創(chuàng)新教育系列教材
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- 作者：王新軍，李亮，王順森 著
- 出版時間：2018/6/1
- ISBN：9787560597690
- 出 版 社：西安交通大學出版社
- 中圖法分類：TK21
- 頁碼：396
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
膨脹濕蒸汽兩相高速流動是一門研究水蒸氣凝結過程和蒸汽與水珠兩相物質運動規(guī)律的學科，它在各種兩相流學科中占據一個比較特殊的地位，研究對象主要是蒸汽輪機中的濕蒸汽�！杜蛎洕裾羝麅上喔咚倭鲃�/西安交通大學研究生創(chuàng)新教育系列教材》系統(tǒng)全面地介紹了濕蒸汽的基本特性，膨脹濕蒸汽的自發(fā)凝結及水珠生長機理，濕蒸汽兩相高速流動的氣動熱力學，濕蒸汽在汽輪機中產生的特殊問題與除濕技術，濕蒸汽的特殊實驗方法以及蒸汽濕度測量技術等內容。全書共分為八章：第1章簡述了基本概念；第2章介紹了濕蒸汽基本特性；第3章論述了流動水蒸氣的凝結動力學，討論了蒸汽的自發(fā)凝結與水珠的生長機理以及對理論模型的實驗驗證；第4章介紹了凝結濕蒸汽流、水滴運動和沉積過程的數(shù)值計算方法及其在汽輪機中的應用；第5章闡述了汽輪機中濕汽損失產生的原因、機理及濕汽損失的定量計算方法，并給出了減少汽輪機濕汽損失的一個優(yōu)化算例；第6章介紹了汽輪機中的材料侵蝕與防護措施；第7章系統(tǒng)地介紹了汽輪機的各種除濕技術以及研究結論；第8章介紹了流動濕蒸汽的測量技術，重點介紹流動濕蒸汽濕度的各種測量方法。
《膨脹濕蒸汽兩相高速流動/西安交通大學研究生創(chuàng)新教育系列教材》可作為能源與動力工程學科相關專業(yè)的研究生教材，也可供從事汽輪機設計與制造的工程技術人員參考使用。
為了配合研究生的教學改革工作，提高研究生的教學質量，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新思維，西安交通大學葉輪機械研究所的三位教師根據多年來透平機械中的兩相高速流動及相關課程的教學實踐和科研工作的體會，在《濕蒸汽兩相流》和《透平和分離器中的雙相流》兩本書籍的基礎上，參考西安交通大學原渦輪教研室（葉輪機械研究所的前身）幾十年的研究成果，編寫了《膨脹濕蒸汽兩相高速流動》這本研究生教材。
《濕蒸汽兩相流》一書是西安交通大學原渦輪機教研室的蔡頤年教授、原上海機械學院王乃寧教授合作撰寫的學術專著，由西安交通大學出版社于1985年8月正式出版。該書系統(tǒng)闡述了濕蒸汽兩相流的基礎理論，討論了水蒸氣的凝結過程和蒸汽與水珠兩相物質的運動規(guī)律�！锻钙胶头蛛x器中的雙相流》是根據英國中央電業(yè)研究實驗室和比利時馮·卡門流體力學研究所聯(lián)合編寫的英文專著，由蔡頤年教授等人翻譯，并由機械工業(yè)出版社于1983年1月出版。書中論述了濕蒸汽的基本性質和重要概念，濕蒸汽氣體動力學的基本方程和凝結理論，濕蒸汽的測量技術以及外部水分離器等內容�！稘裾羝麅上嗔鳌泛汀锻钙胶头蛛x器中的雙相流》一直是國內研究濕蒸汽方面的學者、研究生和相關行業(yè)技術人員的主要參考書籍，是從事濕蒸汽兩相流研究的基礎。
西安交通大學原熱力渦輪機（蒸汽輪機與燃氣輪機）專業(yè)創(chuàng)建于1952年，是我國高等院校中最早成立的專業(yè)。早在1965年，在蔡頤年教授的倡導下就已開展?jié)裾羝麅上嗔鞣矫娴难芯�，先后派�?名教師去英國、美國、德國進修并進行濕蒸汽方面的科研協(xié)作，同時也邀請了外籍教授來校講學。經過蔡頤年等一批教授和課題組成員幾代人的不懈努力與持續(xù)研究，西安交通大學逐漸形成了濕蒸汽兩相流動研究基地。研究內容涉及：膨脹濕蒸汽的自發(fā)凝結與成核理論，水珠生長理論，水膜形成機理，汽流剪切作用下的水膜運動規(guī)律、水膜撕裂形成水滴以及水滴二次霧化的機理，水滴的運動與沉積規(guī)律，濕蒸汽的汽水分離特性，濕蒸汽汽輪機動葉的水蝕起因、機理及防護措施，濕蒸汽凝結流動的計算流體動力學等方向。先后建立了膨脹濕蒸汽拉伐爾噴管試驗臺、汽水分離器試驗臺、高轉速水蝕試驗臺、濕蒸汽風洞試驗臺等。幾十年來，西安交通大學在濕蒸汽方面的研究取得了卓越成績，相關研究成果應用于我國火電汽輪機和核電汽輪機的設計中，有力促進了我國汽輪機事業(yè)的發(fā)展。
近幾十年來，科學技術的進步、能量的高效利用及環(huán)境保護的要求促進了大功率汽輪機的快速發(fā)展，出現(xiàn)了超超臨界的火電汽輪機、1400MW等級的核電汽輪機以及各種余熱利用飽和蒸汽輪機，而各種先進的汽輪機設計理念也廣泛應用在汽輪機的設計中。為了適應新形勢下研究生的教學和培養(yǎng)需要，本教材結合相關企業(yè)和高校調研結果及編者多年的教學與科研經驗，較為全面地闡述了葉輪機械中的膨脹濕蒸汽兩相流的基本概念、濕蒸汽特性、流動水蒸汽的凝結動力學、濕蒸汽凝結流動的計算流體動力學、汽輪機中的水滴運動與沉積、汽輪機中的濕汽損失、侵蝕防護與除濕技術以及高速濕蒸汽的測量技術。
本書共分八章，參加編寫的有西安交通大學能源與動力工程學院葉輪機械研究所的王新軍（第1章、第2章、第3章、第6章和第7章），李亮（第4章和第5章），王順森（第8章）。全書由王新軍擔任主編，負責統(tǒng)稿。
在本書的編寫過程中，得到了張峰、周駿飛、費欣陽、周子杰、陸海空、侯偉韜、李炎棟等一些在校研究生的支持和幫助，他們在資料查詢、圖表處理等方面做出了很多貢獻，在此表示衷心的感謝。
西安交通大學能源與動力工程學院豐鎮(zhèn)平教授對本教材進行了評審，提出的寶貴意見對提高本書質量起了極大的作用，編者在此深表謝意！
由于編者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請讀者批評指正。
第1章 基本概念
1．1 平衡狀態(tài)
1．2 相態(tài)與兩相流
1．2．1 物質的相態(tài)
1．2．2 相圖
1．2．3 兩相流
1．3 表面張力
1．3．1 氣液界面
1．3．2 表面張力
1．3．3 表面張力數(shù)據
1．4 曲界面時的相平衡
1．5 汽輪機中的濕蒸汽
1．5．1 濕蒸汽的來源
1．5．2 濕蒸汽的影響
1．5．3 濕蒸汽問題的應對措施
1．5．4 濕蒸汽汽輪機的參數(shù)范圍
1．6 濕蒸汽兩相流的研究簡介
本章參考文獻
第2章 濕蒸汽特性
2．1 濕蒸汽性質與結構
2．1．1 濕蒸汽成分與壓力
2．1．2 水和水蒸氣的物理數(shù)據
2．1．3 濕蒸汽結構
2．1．4 液相的空間分布
2．1．5 過飽和（過冷）現(xiàn)象
2．2 開爾文公式
2．2．1 相平衡與開爾文公式
2．2．2 毛細管現(xiàn)象與開爾文公式
2．2．3 自由焓與開爾文公式
2．2．4 化學勢與開爾文公式
2．2．5 開爾文公式的數(shù)量級
2．3 水蒸氣-水珠混合物的熱力學
2．3．1 水珠的臨界尺寸
2．3．2 氣相中的分子團
2．4 濕蒸汽的傳熱傳質
2．4．1 凝結過程中的兩種傳質模型
2．4．2 水珠內部溫度與閃蒸
2．4．3 蒸汽和水珠之間的傳熱系數(shù)
2．4．4 濕蒸汽內的熱滯后效應
2．5 水蒸氣-水珠混合物的力學
2．5．1 水珠阻力與終極沉降速度
2．5．2 聚合
2．5．3 沖擊與反彈
2．5．4 沉積
2．5．5 水膜的流動與撕裂
2．5．6 水滴的變形及破裂
2．6 弛復現(xiàn)象
2．6．1 簡單系統(tǒng)的弛復
2．6．2 濕蒸汽的熱弛復
2．6．3 水珠的慣性弛復
2．6．4 弛復時間的典型值
2．7 蒸汽熱力性質的近似計算
2．7．1 過熱蒸汽方程組
2．7．2 濕蒸汽方程組
2．7．3 過飽和蒸汽圖表及其應用
本章參考文獻
第3章 流動水蒸氣的凝結動力學
3．1 過飽和蒸汽產生的條件與過程
3．1．1 過飽和蒸汽在p-V-T圖上的狀態(tài)點
3．1．2 均質性與相變
3．2 噴管中的蒸汽膨脹與凝結
3．2．1 從過熱區(qū)開始的膨脹過程
3．2．2 從飽和線或濕蒸汽區(qū)開始的膨脹過程
3．2．3 過飽和蒸汽在h-s圖上的表示方法
3．3 蒸汽凝結理論
3．3．1 平衡態(tài)下的臨界水珠數(shù)目
3．3．2 經典成核率表達式
3．3．3 成核率的影響因素
3．3．4 成核過程的延續(xù)時間
3．3．5 經典成核率理論的局限性
3．4 水珠生長理論
3．4．1 水珠生長率方程
3．4．2 水珠生長率的動力表達式
3．5 一元凝結流動的理論與實驗
3．5．1 拉瓦爾噴管的流動特征
3．5．2 一元凝結流動的實驗裝置
3．5．3 噴管中的一元凝結流動
3．5．4 理論與實驗的比較
本章參考文獻
第4章 濕蒸汽流動問題的計算流體動力學分析
4．1 濕蒸汽非平衡凝結流動的氣動熱力學
4．1．1 加熱對可壓縮流動的影響
4．1．2 濕蒸汽凝結引起的凝結沖波
4．1．3 濕蒸汽流動中的音速
4．2 濕蒸汽非平衡凝結流動的數(shù)值模型
4．2．1 汽相流動控制方程
4．2．2 液相狀態(tài)分布控制方程
4．2．3 自發(fā)凝結成核及水滴生長模型
4．3 縮放噴管中的一元濕蒸汽非平衡凝結流動
4．3．1 流動控制方程
4．3．2 凝結系數(shù)和液滴生長校正系數(shù)的確定
4．3．3 縮放噴管中的一元凝結流動
4．3．4 一元凝結流中超臨界加熱引起的自激振蕩流動
4．4 葉柵中的二維濕蒸汽非平衡凝結流動
4．5 水滴運動與沉積的統(tǒng)計學基礎
4．5．1 概述
4．5．2 顆粒尺寸的統(tǒng)計平均值
4．5．3 數(shù)據表達和分布曲線
4．6 葉柵通道中水滴的運動與沉積
4．6．1 分析水滴運動規(guī)律的數(shù)值模型與計算方法
4．6．2 濕蒸汽透平級前水滴參數(shù)的分布
4．6．3 葉柵通道中水滴的運動與沉積
本章參考文獻
第5章 汽輪機中的濕汽損失
5．1 估算濕汽損失的經驗方法——Baumann公式
5．2 濕汽損失的定量計算方法
5．2．1 水滴運動模型
5．2．2 濕汽損失模型
5．2．3 濕汽損失的計算流程
5．3 濕汽損失的計算實例
5．3．1 某火電汽輪機低壓缸中的濕汽損失
5．3．2 某核電汽輪機低壓缸中的濕汽損失
5．3．3 濕汽損失定量計算方法的評估
5．4 多級濕蒸汽汽輪機減小濕汽損失的一個優(yōu)化實例
5．4．1 優(yōu)化策略和優(yōu)化方法
5．4．2 以減小濕汽損失為目標的多級透平優(yōu)化
本章參考文獻
第6章 濕蒸汽的侵蝕與防護
6．1 材料侵蝕與防護
6．1．1 侵蝕過程與機理
6．1．2 動葉的水蝕
6．1．3 水蝕特性
6．1．4 葉片水蝕準則
6．1．5 侵蝕-腐蝕的估算
6．1．6 侵蝕的防護
6．2 葉片表面抗蝕技術
6．2．1 表面硬化
6．2．2 鑲嵌焊司太立合金護條
6．2．3 高性能抗侵蝕材料
本章參考文獻
第7章 汽輪機的除濕技術
7．1 內部除濕技術
7．1．1 疏水槽
7．1．2 空心靜葉縫隙抽吸
7．1．3 空心靜葉蒸汽加熱
7．1．4 空心靜葉縫隙吹掃
7．1．5 動葉除濕
7．1．6 除濕級
7．1．7 蜂窩汽封除濕
7．1．8 加大靜動葉柵的軸向距離
7．1．9 級間除濕再熱器
7．1．1 0其他除濕方法的考慮
7．2 外部除濕技術
7．2．1 水分離器的工作原理
7．2．2 汽水分離再熱器
7．2．3 彎管式汽水分離器
本章參考文獻
第8章 高速濕蒸汽流的測量技術
8．1 壓力測量
8．1．1 充水管線
8．1．2 連續(xù)清除的空氣管線
8．1．3 間歇清除的空氣管線
8．1．4 系統(tǒng)對壓力波動的響應
8．1．5 透平中的壓力測量
8．2 濕度測量
8．2．1 二次水滴測量方法
8．2．2 蒸汽濕度的光學法測量
8．2．3 蒸汽濕度的熱力學測量方法
8．2．4 蒸汽濕度的其他測量方法
本章參考文獻
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