本书针对目前高性能航空发动机空气系统设计技术需求，重点介绍了空气系统设计的顶层需求、设计流程、设计原理与方法、设计结果评价准则、设计结果验证等内容，具体阐述了空气系统设计范围、主要设计功能、总体设计方法、典型功能元件工作原理与特性、具体流路的详细设计与分析、设计结果验证依据及具体方法，并介绍了空气系统设计技术发展趋势与面临的挑战。本书的内容为开展空气系统设计及相关设计技术研究提供了较为完整的思路和方法，具有重要的学术研究意义和工程应用价值。 本书可供从事航空发动机空气系统与传热以及相关技术领域的科研、工程设计等人员使用，也可用作高等院校航空发动机专业研究生及本科生的教学参考书。

涡轮机械与推进系统出版项目·序
“两机”专项：航空发动机技术出版工程·序
前言一
前言二
符号表
第1章 航空发动机空气系统概述
1.1 航空发动机空气系统功能及组成
1.1.1 空气系统定义及设计范围
1.1.2 空气系统主要功能
1.2 航空发动机空气系统的重要性
参考文献
第2章 空气系统设计方法
2.1 需求分析
2.1.1 需求识别与利益攸关者
2.1.2 需求整理
2.1.3 需求跟踪
2.1.4 需求验证
2.1.5 需求确认
2.2 设计思路
2.2.1 引气来源和排气位置
2.2.2 主要结构和技术指标
2.2.3 评价维度
2.3 设计流程
2.3.1 方案设计阶段
2.3.2 详细设计阶段
2.3.3 工程设计阶段
2.4 设计边界
2.5 设计准则
2.5.1 子系统流路弱关联设计
2.5.2 流路压差设计
2.5.3 燃气封严设计
2.5.4 滑油封严设计
2.5.5 轴向力调节设计
2.5.6 引气量控制
2.5.7 零部件温度控制
2.5.8 宽广的适应性
2.5.9 封严间隙设计
2.5.10 腔室均压设计
2.6 分析方法
2.6.1 空气系统一维网络法
2.6.2 空气系统二维与三维分析
2.6.3 热分析方法
2.6.4 防冰分析方法
2.6.5 多维多学科耦合仿真
参考文献
第3章 流量与压力控制元件
3.1 孔元件
3.1.1 孔元件类型和功能
3.1.2 孔元件流动损失
3.1.3 孔元件设计
3.2 管元件
3.2.1 管元件类型和功能
3.2.2 管元件的流动损失
3.2.3 管元件设计
3.3 篦齿
3.3.1 篦齿结构和功能
3.3.2 篦齿元件设计
3.4 活门
3.4.1 压差式转换活门
3.4.2 电磁式转换活门
参考文献
第4章 封严元件
4.1 静子封严
4.2 涡轮轮缘封严
4.2.1 旋转诱导的燃气入侵
4.2.2 外流诱导的燃气入侵
4.3 轴承腔的封严
4.4 其他新型转、静封严结构
参考文献
第5章 供气系统
5.1 预旋供气系统
5.1.1 预旋供气系统的典型结构和功能介绍
5.1.2 预旋供气系统的基本工作机制
5.1.3 预旋供气系统的分析与设计
5.2 减涡供气系统
5.2.1 典型减涡供气系统结构和功能介绍
5.2.2 减涡供气系统内部流动机制
5.2.3 减涡供气系统的性能分析与空气系统匹配设计原则
5.3 外部管路供气系统
5.3.1 热端部件冷却外部供气
5.3.2 涡轮主动间隙控制系统供气
5.3.3 防冰供气
5.3.4 飞机供气
参考文献
第6章 冷却元部件
6.1 叶片
6.1.1 典型外部冷却
6.1.2 典型内部冷却
6.2 旋转件
6.2.1 简单旋转盘
6.2.2 转静系旋转盘
6.2.3 旋转系盘腔
6.2.4 自然对流占主导地位的旋转盘腔的
6.2.5 旋转盘腔的空气系统元件建模
6.3 静子件
6.3.1 涡轮导向叶片冷却供气流路
6.3.2 涡轮机匣冷却供气流路
6.4 热交换器
6.4.1 热交换器类型
6.4.2 热交换器热力设计
6.4.3 航空发动机用热交换器具体应用形式
6.4.4 典型航空发动机用热交换器热力特性
6.4.5 热交换器性能评价
参考文献
第7章 空气系统详细设计
7.1 空气系统架构设计
7.1.1 功能及物理架构
7.1.2 功能要素
7.1.3 失效分析
7.1.4 空气系统设计过程
7.2 流路详细设计
7.2.1 引排气设计
7.2.2 气冷叶片供气流路设计
7.2.3 冷却设计
7.2.4 涡轮级间封严设计
7.2.5 轴承腔封严和隔热设计
7.2.6 转子轴向力调节
7.2.7 叶尖间隙控制
7.2.8 流动参数设计
7.2.9 飞机引气
7.2.10 表面放热
7.2.11 流路集成
7.3 分析与校核
7.3.1 空气系统流体动力学分析
7.3.2 温度场分析
7.3.3 叶尖间隙分析
7.3.4 计算模型校核
第8章 防冰系统详细设计
8.1 结冰环境分析
8.1.1 大气结冰条件
8.1.2 环境设计点
8.2 水摄取率
8.3 水撞击特性
8.4 防冰部件外换热分析
8.4.1 经验公式法
8.4.2 积分微分法
8.5 结冰特性
8.5.1 结冰类型
8.5.2 影响结冰的主要因素
8.5.3 结冰表面传热传质分析
8.5.4 结冰计算
8.6 一维流动换热特性分析
8.7 防冰部件温度分析
8.8 飞行循环分析
8.8.1 初步的飞行循环分析
8.8.2 临界区域详细热平衡分析
8.8.3 需求热与可供热比较
8.9 设计关键环节
8.9.1 引气位置
8.9.2 流路布局
8.9.3 控制方案
8.9.4 供气温降
8.9.5 传热结构
8.9.6 符合性判定准则
参考文献
第9章 空气系统验证
9.1 元件试验
9.1.1 孔管元件
9.1.2 篦齿
9.1.3 预旋喷嘴
9.2 部件试验