PROCEEDINGS OF THE ASME TURBO EXPO 20 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:American Society of Mechanical Engineers,U.S.

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页数:0

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出版时间:

价格:3132.00

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isbn号码:9780791848876

丛书系列:

图书标签:

• Turbomachinery
• Gas Turbines
• Steam Turbines
• Turbine Design
• Fluid Mechanics
• Heat Transfer
• Energy Engineering
• Mechanical Engineering
• ASME
• Turbo Expo

机械工程前沿探索与应用：经典文集精选 本书汇集了当代机械工程领域多个关键分支的深度研究成果与实践案例，旨在为工程师、研究人员以及相关专业的学生提供一个全面、深入的知识平台。内容涵盖了从基础理论的创新突破到尖端技术的工程应用，展现了现代机械科学的广阔图景与发展趋势。 第一部分：先进动力系统与能源转换技术 本部分重点聚焦于下一代动力系统的设计、优化与效率提升。 1. 燃气轮机与热力学循环的革新： 探讨了高温合金在先进燃气轮机叶片中的应用，分析了不同冷却技术对涡轮入口温度的提升潜力。深入剖析了先进热力学循环，如布雷顿循环的复​​合化与超临界技术在提高整体热效率方面的最新进展。研究人员通过精细的数值模拟（CFD），揭示了复杂流动分离、二次流以及燃烧室内化学反应动力学对燃烧稳定性和污染物排放的影响规律。特别关注了可持续航空燃料（SAF）在现有及未来涡轮机中的兼容性测试与性能评估。 2. 往复式发动机的高效化与清洁化： 本章详细阐述了均质充量压燃（HCCI）技术、反应性分层燃烧（RCCI）等新型燃烧模式的机理研究与工程实现。通过对高压缩比、高稀薄燃烧的控制策略研究，展示了如何突破传统奥托循环和迪塞尔循环的效率瓶颈。内容还包括先进的废热回收系统（WHRS）的设计，如朗肯循环在发动机余热利用中的集成方案，以期提高车辆和固定式发电单元的综合能源利用率。此外，对微型化、模块化发动机的设计思路及其在分布式能源中的应用前景进行了展望。 3. 绿色能源转换与存储： 深入探讨了燃料电池技术（特别是固体氧化物燃料电池SOFC和质子交换膜燃料电池PEMFC）在电能生产中的效率提升路径。分析了催化剂载体材料的纳米结构调控对反应活性的影响。在储能方面，对飞轮储能系统的动态特性、高转速轴承的设计挑战以及磁悬浮技术在减摩降耗中的应用进行了详尽的论述。液流电池的电解液化学、界面传输现象及其大规模储能系统的稳定性控制，构成了本节的另一重要组成部分。 --- 第二部分：机械设计、材料科学与制造工艺 本部分关注支撑现代机械系统的结构完整性、材料创新以及高效制造方法的演进。 4. 结构动力学与疲劳可靠性分析： 系统性地介绍了基于多尺度建模方法的结构响应预测。内容涵盖了有限元分析（FEA）在处理非线性接触、大变形和蠕变问题时的模型选择与求解策略。重点分析了复杂载荷工况（如随机载荷、冲击载荷）下的疲劳损伤累积模型，特别是针对先进复合材料和增材制造部件的剩余寿命预测方法。引入了数字孪生技术在实时健康监测（SHM）中的应用，通过传感器数据融合提升结构可靠性评估的精度。 5. 先进材料行为与表征： 研究了新型陶瓷基复合材料（CMCs）和金属基复合材料（MMCs）的制备工艺及其在极端环境下的力学性能。详细分析了材料微观结构（如晶界、析出相）与宏观性能之间的定量关系。高温腐蚀与氧化行为的实验研究，揭示了防护涂层失效机制。此外，本章对功能梯度材料（FGMs）的梯度设计原理及其在热应力梯度消除中的作用进行了深入探讨。 6. 增材制造（AM）的深度工程化： 本书详细考察了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中的热历史控制与残余应力管理。针对AM部件的致密度和微结构各向异性问题，提出了后处理热等静压（HIP）的优化参数。研究了使用不同粉末粒径和激光扫描策略对最终零件的机械性能（如延展性和疲劳强度）的影响。同时，探讨了金属3D打印件的在线质量控制（In-situ Monitoring）技术，包括光电流反馈和热像仪数据分析。 --- 第三部分：流体力学与传热传质的工程应用 本部分聚焦于流体动力学、热管理以及微纳尺度下的输运现象。 7. 复杂湍流模型与数值计算： 对雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模型、大涡模拟（LES）以及直接数值模拟（DNS）的适用范围和精度进行了比较。重点展示了在非定常、高可压缩性流场（如超燃冲压发动机进气道）中，如何通过先进的湍流模型修正来准确捕捉分离和再附着现象。计算流体力学（CFD）网格生成技术（如非结构化网格与体积分层网格）在处理复杂几何体边界层精度问题上的最新突破。 8. 换热器的设计与性能优化： 分析了紧凑型换热器（如微通道换热器）的传热增强技术，包括表面微结构化、等腰翅片与非对称肋片的设计。探讨了在低雷诺数下，流道几何形状对壳程与管程的流动混合与压力损失的影响。针对高热流密度电子设备（如高性能计算集群）的热管理，研究了浸没式冷却、相变材料（PCM）结合热管/均热板的混合冷却方案的瞬态热响应特性。 9. 微尺度传热与流体输运： 进入微纳尺度，研究了在克努森数（Knudsen number）较高的气体流动中，超越标准 Navier-Stokes 方程的滑移边界条件和非平衡效应。讨论了微泵、微阀等微机电系统（MEMS）中的流体驱动机制。在传质方面，探讨了多孔介质中的液滴蒸发与毛细现象，这对燃料电池电极和电子设备冷却液体的再分布至关重要。 --- 第四部分：智能控制与系统集成 本部分展望了机械系统向智能化、自主化发展的方向。 10. 现代控制理论在机械系统中的应用： 本章介绍了自适应控制、鲁棒控制在处理系统不确定性（如部件磨损、环境扰动）时的有效性。深入探讨了模型预测控制（MPC）在多变量、受约束系统（如大型机械臂或复杂传动系统）中的实时优化与轨迹跟踪能力。内容还涉及基于状态估计的故障诊断与容错控制策略，以确保系统在局部失效情况下的安全性与运行连续性。 11. 机器人学与机电耦合系统： 涵盖了高性能伺服驱动器的设计、建模与电流环路控制。重点分析了柔顺机器人（Soft Robotics）的驱动原理，包括气动人工肌肉和电活性聚合物（EAP）的力学特性。在操作规划方面，研究了基于深度强化学习的复杂环境下的自主路径规划与抓取策略，特别是针对不规则物体和动态环境的适应性。 12. 工业物联网（IIoT）与预测性维护： 阐述了如何通过高频振动、声发射和油液分析传感器，采集设备运行数据。介绍了基于机器学习算法（如LSTM网络、Transformer模型）的特征提取与健康状态评估方法。重点在于构建跨越不同设备和生产线的统一数据平台，实现从数据采集到决策支持的闭环优化，从而将维护模式从被动响应转变为主动预防。

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