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第1章 热力学与空气动力学基础知识1

1.1 热力学的基本概念1

1.1.1 热力学的物质体系、平衡和可逆过程1

1.1.2 热力学第一定律、内能与焓2

1.2 开口系统能量方程式4

1.2.1 开口系统能量方程4

1.2.2 稳态流动能量方程5

1.2.3 稳定流动能量方程分析5

1.2.4 稳定流动能量方程式应用6

1.3 熵与流动损失的关系8

1.3.1 状态参数熵的定义8

1.3.2 热力学第二定律8

1.4 声速与马赫数10

1.4.1 声速10

1.4.2 马赫数12

1.5 高速一维定常流基本方程12

1.5.1 一维定常绝热流动的能量方程式12

1.5.2 总参数（滞止参数）的定义13

1.5.3 熵增与总压损失的关系15

1.5.4 气体压缩性的考虑标准16

1.6 临界参数16

1.7 速度系数17

1.8 绝热流动过程中截面面积与速度系数、热力学参数的关系19

第2章 气流压力和速度测量技术22

2.1 气流总压测量技术23

2.2 气流静压测量方法27

2.2.1 壁面静压孔27

2.2.2 静压管28

2.3 气流速度测量方法30

2.3.1 气流速度的测量30

2.3.2 气流速度与方向的测量32

2.4 二维流场的速度测量方法32

2.5 三维流场速度的测量方法37

2.6 热线风速仪43

2.6.1 探头及其型式43

2.6.2 工作原理及使用方法43

2.7 激光多普勒测量仪45

2.7.1 差动多普勒效应45

2.7.2 光混频46

2.7.3 流向判别47

2.7.4 多普勒测量仪的特点47

第3章 气流温度测量技术49

3.1 高速气流的温度测量50

3.1.1 有效温度、速度误差及复温系数50

3.1.2 复温系数的测定51

3.1.3 减小速度误差的方法52

3.2 气流温度的动态测量54

3.2.1 时间常数及动态响应误差54

3.2.2 减小动态响应误差的方法56

3.3 先进测温技术简介57

3.3.1 激光全息测温57

3.3.2 红外测温59

第4章 常用传感器及其参数测试62

4.1 压力传感器62

4.2 温度传感器67

4.2.1 热电偶温度计67

4.2.2 热电阻温度计70

4.2.3 热敏电阻71

4.3 流量测量71

4.3.1 测量截面速度法72

4.3.2 节流流量计73

4.4 转速传感器77

4.5 扭矩测量79

4.6 功率测量81

第5章 误差分析及实验数据处理83

5.1 误差的基本概念83

5.1.1 真值与误差83

5.1.2 算术平均值与偏差84

5.1.3 误差的分类84

5.2 偶然误差的消除方法85

5.3 系统误差87

5.3.1 系统误差及其减小方法87

5.3.2 系统误差的合成88

5.3.3 仪表精度指标与系统误差之间的关系88

5.4 误差的传递89

5.5 误差传递理论在实验方案规划中的应用90

5.5.1 计算间接测量参数的误差90

5.5.2 找出降低间接测量量误差的关键参数91

5.5.3 论证实验方案是否可行92

5.6 实验数据的处理93

5.6.1 数据位数的确定93

5.6.2 粗大误差数据的剔除93

5.6.3 实验数据的加权处理94

第6章 轴流式叶轮机械的实验方案96

6.1 涡轮平面叶栅实验96

6.1.1 实验装置96

6.1.2 实验数据的处理97

6.1.3 平面叶栅实验存在的问题及注意事项102

6.2 测量坐标系的定义及二次流数据处理103

6.2.1 测量坐标系的定义103

6.2.2 二次流的定义104

6.2.3 二次流产生的机理105

6.3 叶型表面压力的测试107

6.4 轴流压气机基元级气动性能测试108

6.4.1 实验装置108

6.4.2 实验数据的处理109

6.5 级间流场测试的注意事项和问题111

6.5.1 流场不均匀的影响111

6.5.2 测量探头堵塞的影响112

6.5.3 测量探头的强度问题113

6.5.4 感受器的自振频率114

6.6 涡轮整机实验方案114

第7章 离心压缩机的实验研究方法116

7.1 离心压缩机整机实验116

7.1.1 实验装置116

7.1.2 实验数据的处理117

7.1.3 测量过程中的注意事项118

7.2 离心压缩机的一级的气动性能实验119

7.2.1 实验装置119

7.2.2 各测试截面的实验数据处理120

7.2.3 实验得到的气动性能参数120

7.2.4 实验的注意事项121

7.3 静止部件气动性能的实验方案122

7.3.1 总压损失系数和特征截面速度分布的测试122

7.3.2 离心静止部件表面静压分布的测试123

7.4 叶片表面压力的动态测试方案123

7.4.1 实验装置123

7.4.2 实验的难点及注意事项125

7.5 旋转失速状态下的气流参数测试技术126

7.5.1 失速团数与传播速度测量原理126

7.5.2 测量方法128

7.6 空间流场的非定常速度和压力测量工具129

7.7 离心压缩机叶轮表面压力的动态测试131

7.7.1 实验装置及测试原理131

7.7.2 实验中的注意事项132

7.8 离心压缩机进口流场的动态监测技术简介134

第8章 通风机的性能实验136

8.1 通风机整机的实验方案及性能计算137

8.1.1 进气实验方案137

8.1.2 出气实验装置140

8.1.3 进出气实验装置142

8.2 通风机实验装置中管路压力损失的计算144

8.3 考虑压缩性影响的修正计算145

8.4 性能换算及特性曲线的绘制146

8.5 大气密度的计算148

8.5.1 湿空气的概念148

8.5.2 湿度与含湿量149

8.5.3 湿空气的气体常数R、分子量μ及密度ρ的计算150

8.5.4 湿空气密度的计算151

8.6 通风机叶片空间扭曲规律的实验研究151

8.6.1 通风机级叶片全压升与环量指数之间的关系152

8.6.2 实验方案及典型测量结果153

8.6.3 实验中的注意事项154

附录A 流动参数与马赫数Ma（λ数）的关系（部分，至Ma=2.0）155

附录B 铂铑10-铂热电偶（S型）分度表（ITS-90）161

附录C 铂铑30-铂铑6热电偶（B型）分度表162

附录D 镍铬-铜镍（康铜）热电偶（E型）分度表163

附录E 铁-铜镍（康铜）热电偶（J型）分度表164

附录F 铜-铜镍（康铜）热电偶（T型）分度表165

附录G 铂热电阻值分度表166

附录H 铜热电阻值分度表170

附录I 水蒸汽的饱和压力与密度171

附录J 相对湿度？换算表173

参考文献176