第1章 简介

1.1吸气式喷气发动机的历史，20世纪的一项发明——开端

1.2航空燃气涡轮发动机中的创新

1.2.1多轴结构

1.2.2可调静叶

1.2.3跨声速压气机

1.2.4低排量燃烧室

1.2.5涡轮冷却

1.2.6排气喷管

1.2.7现代材料和制造技术

1.3新型发动机的概念

1.3.1波转子增压循环

1.3.2脉冲爆震发动机（PDE）

1.3.3毫米级燃气涡轮发动机：MEMS的成功

1.3.4组合循环推进：从起飞到太空的发动机

1.4新型飞行器

1.5总结

1.6本书概貌（Roadmap）

参考文献

习题

第2章 回顾：具有摩擦和热的可压缩流动

2.1概述

2.2热力学简要回顾

2.3等熵过程与等熵流动

2.4系统守恒定律与控制体积

2.5声速与马赫数

2.6滞止状态

2.7准一维流动

2.8面积-马赫数关系

2.9声速喉道

2.10超声速流动中的波

2.11正激波

2.12斜激波

2.13圆锥激波

2.14膨胀波

2.15带热传递的无摩擦、定截面积流动

2.16量热完全气体在等截面管道中有摩擦的绝热流动

2.17摩擦（阻力）系数Cf与D’Arcy摩擦系数

2.18无量纲参数

2.19冲量

2.20冲量总结

参考文献

习题

第3章 发动机推进和性能参数

3.1介绍

3.1.1起飞推力

3.2安装推力——关于推力和拉力的一些笔记

3.3基于冲量总和的发动机推力

3.4火箭推进

3.5吸气式发动机性能参数

3.5.1比推

3.5.2耗油率和比冲

3.5.3热效率

3.5.4推进效率

3.5.5发动机的总效率和它对飞机航程和续航性能的影响

3.6总结

参考文献

习题

第4章 燃气涡轮循环

4.1引言

4.2燃气发生器

4.3航空燃气轮机发动机

4.3.1涡喷发动机

4.3.2带加力燃烧的涡喷发动机

4.3.3涡扇发动机

4.4带加力燃烧室的混合排气式涡扇发动机

4.4.1混合器

4.4.2循环分析

4.5涡桨发动机

4.5.1引言

4.5.2循环分析

4.6总结

参考文献

习题

第5章 航空发动机进气道和喷管

5.1引言

5.2飞行马赫数及其对进气道几何形状的影响

5.3扩压器

5.4理想扩压器

5.5实际扩压器及其失速特性

5.6亚声速扩压器性能

5.7亚声速巡航进气道

5.8过渡管道

5.9亚声速进气道中期总结

5.10超声速进气道

5.10.1等熵收敛-扩张进气道

5.10.2起动超声速收敛-扩张进气的方法

5.11正激波进气道

5.12外部压缩进气道

5.12.1最优斜面角

5.12.2设计及非设计操作

5.13可变几何外形——外部压缩进气道

5.14混合压缩进气道

5.15超声速进气道类型及其性能总结

5.16超声速进气恢复的标准

5.17排气喷管

5.18总推力

5.19喷管绝热效率

5.20喷管总压比

5.21喷管压力比（NPR）和临界喷管压力比（NPRcrit ）

5.22喷管性能参数，ηn和πn之间的关系

5.23收敛喷管或收敛-扩张喷管

5.24边界层形态对喷管内部性能的影响

5.25喷管出口速度系数

5.26流动方向对总推力的影响

5.27喷管总推力系数

5.28过膨胀喷管流动——激波损失

5.29喷管面积的设定，A8和A9/A8

5.30喷管出口面积的设定，A9/A8

5.31喷管冷却

5.32推力反向和推力矢量技术

5.33高超声速喷管

5.34混合排气涡扇发动机的排气混合器和总推力增益

5.35喷管-涡轮（结构）一体化

5.36排气系统总结

参考文献

习题

第6章 燃烧室和加力燃烧室

6.1介绍

6.2气体混合定律

6.3化学反应和火焰温度

6.4化学平衡和化学组分

6.4.1质量作用定律

6.4.2平衡常数Kp

6.5化学动力学

6.5.1点火和再点火包线

6.5.2反应时间

6.5.3可燃极限

6.5.4火焰传播速度

6.5.5火焰稳定性

6.5.6爆燃感应期

6.5.7燃烧的污染排放

6.6燃烧室

6.6.1燃烧室总压损失

6.6.2燃烧室流动和温度分布

6.6.3燃烧室衬筒及其冷却

6.6.4燃烧效率

6.6.5一些燃烧室的校准和模化法则

6.6.6加力燃烧室

6.7燃烧产生的污染物

6.7.1温室气体，CO2和H2O

6.7.2一氧化碳（CO）和未燃烧碳氢化合物（UHC）

6.7.3氮氧化合物NO和NO2

6.7.4烟

6.7.5发动机排放标准

6.7.6低排放燃烧室

6.7.7 NO对臭氧层的影响

6.8航空燃料

6.9燃烧不稳定性：啸叫声

6.10总结

参考文献

习题

第7章 轴流压气机空气动力学

7.1引言

7.2几何

7.3动叶参照系和静叶参照系

7.4欧拉涡轮方程

7.5轴流与径流叶轮机械

7.6轴流压气机和轴流风扇

7.6.1流动角度的定义

7.6.2级参数

7.6.3叶栅空气动力学

7.6.4压气机叶片的气动力

7.6.5三维流动

7.7压气机性能曲线

7.8压气机不稳定性——失速和喘振

7.9多级压气机及其运行线

7.10多级压气机的失速压升和失速裕度

7.11多级压气机的起动问题

7.12进口流动条件对压气机性能的影响

7.13轴流压气机的硬件等视图和剖面图

7.14压气机设计参数和准则

7.14.1叶片设计——叶片的选取

7.14.2压气机环面设计

7.14.3压气机失速裕度

7.15总结

参考文献

习题

第8章 离心压气机空气动力学

8.1引言

8.2离心压气机

8.3径向扩压器

8.4导风轮

8.5进口导向叶片（IGVs）和无导风轮转子

8.6叶轮出口流和壅塞效应

8.7效率和性能

8.8总结

参考文献

习题

第9章 燃气涡轮的气动热力学

9.1简介

9.2轴流式涡轮

9.2.1最佳喷管出口旋转马赫数Mθ2

9.2.2涡轮叶片损失

9.2.3最佳稠度

9.2.4 涡轮冷却

9.3涡轮性能曲线

9.4冷却对涡轮效率的影响

9.5涡轮叶片型面设计

9.5.1角度

9.5.2叶片的其他几何参数

9.5.3喉道尺寸

9.5.4喉道雷诺数Re0

9.5.5涡轮翼型设计

9.5.6叶片振动和坎贝尔图

9.5.7涡轮叶片和轮盘材料选择和设计标准

9.6涡轮叶片和轮盘的应力及使用寿命估算

9.7轴流式涡轮设计与实践

9.8燃气涡轮设计总结

9.9总结

参考文献

习题

第10章 航空发动机部件匹配和非设计状态分析

10.1引言

10.2发动机（稳定工作状态）部件匹配

10.2.1发动机换算参数

10.2.2进气道-压气机匹配

10.2.3压气机-燃烧室匹配

10.2.4压气机-涡轮的匹配

10.2.5压气机-涡轮匹配和燃气发生器抽运特性

10.2.6涡轮-加力燃烧室-（可变几何）喷管的匹配

10.3发动机非设计状态分析

10.3.1涡轮喷气发动机的非设计状态分析

10.3.2带加力燃烧室的涡轮喷气发动机的非设计状态分析

10.3.3分别排气涡轮风扇（双转子）发动机的非设计状态分析

10.4未壅塞喷管和其他非设计状态的迭代方法

10.4.1未壅塞的尾喷管

10.4.2没有出现壅塞的涡轮导向器

10.4.3非设计状态的涡轮效率

10.4.4可变的气体特性

10.5总结

参考文献

习题

第11章 化学火箭和高超声速推进

11.1简介

11.2起飞至地球轨道

11.3化学火箭

11.4化学火箭应用

11.4.1运载火箭发动机

11.4.2加力发动机

11.4.3空间机动发动机

11.4.4姿态控制火箭

11.5描述火箭推进的新参数

11.6推力系数CF

11.7特征排气速度c

11.8飞行性能

11.9多级火箭

11.10推进及总效率

11.11化学火箭燃烧室

11.11.1液体推进剂燃烧室

11.11.2固体推进燃烧室

11.12推力室冷却

11.12.1液体推进剂推力室

11.12.2固体推进剂推力室

11.13燃烧体积和形状

11.14火箭喷管

11.14.1喷管中的多相流

11.14.2喷管中的流动膨胀

11.14.3推力矢量喷管

11.15高速吸气式发动机

11.15.1进气道分析

11.15.2超燃发动机燃烧室

11.15.3超燃发动机喷管

11.16箭基吸气式推进装置

11.17总结

参考文献

习题

附录