И. И. Кириллов, А. И. Кириллов Теория турбомашин. Примеры и задачи. Л.: Машиностроение 1974




Наука и техника развиваются столь стремительно, что создание стабильного учебника по специальным техническим дисциплинам, охватывающим какую-либо отрасль машиностроения — задача неразрешимая. Учитывая реальные сроки составления и выпуска такого учебника, можно предвидеть, что ко времени его выхода в некоторой части он уже устареет. К моменту же выпуска из вузов подготавливаемых специалистов состояние дела может измениться еще более заметно.
Вместе с тем в каждой технической дисциплине имеется комплекс научных знаний, служащий базой для ее развития и почти не меняющийся в течение десятилетий. Этот комплекс связывает специальную дисциплину с фундаментальными науками, способствуя взаимному обмену идеями. Важнейшая задача специальных дисциплин — всемерно развивать именно эту их часть, что отвечает и требованиям к широте специализации — необходимому качеству ведущего инженера будущего.
Другая, не менее важная задача —• научить студента глубоко понимать принципы, на которые опирается изучаемая им специальность, и на их основе решать бесчисленные и все более сложные задачи, выдвигаемые современной промышленностью. Студент должен готовиться к тому, чтобы в будущем самостоятельно ставить новые задачи и видеть пути их решения. Для этого он должен расширять свой кругозор, выходя за рамки узкой специализации, а также— систематически следить за современной литературой и уметь пользоваться ею. Исходя из этих соображений, при построении курсов специальных дисциплин видное место должно отводиться решению задач, углубляющих теоретические знания студентов и побуждающих их к изучению научно-технической литературы. Ознакомление же с частными методиками и с необъятными материалами рецептурного характера, совершенно необходимыми в заводской практике, следует отнести частично на самостоятельную проработку студентами во время курсового и Дипломного проектирования, а главным образом — на период стажировки молодых инженеров на промышленных предприятиях.
В аспекте изложенного требуются учебные пособия нового типа, обобщающие, по возможности, основные теоретические задачисмежных специальностей и приучающие студента более широко смотреть на свою специализацию.
Турбомашины, в широком смысле этого слова, с момента их появления всегда пользовались вниманием крупнейших ученых и инженеров, среди которых достаточно назвать имена русских академиков Леонарда Эйлера и Н. Е. Жуковского, словацкого ученого Ауреля Стодолы, немецкого ученого Н. Лоренца, французского ученого О. Рато, шведского инженера Г. Лаваля, английского инженера Ч. Парсонса. Поэтому теория турбомашин уже давно имела весьма солидную базу, постоянно укрепляемую фундаментальными работами в области теоретической и экспериментальной гидрогазодинамики.
На указанной принципиальной основе строился план настоящего учебного пособия. Краеугольным камнем служил комплекс знаний, получаемых студентами по гидрогазодинамике и теоретическим основам теплотехники. Примеры и задачи подобраны так, чтобы находили практическое применение важные положения этих наук. С этой точки зрения много внимания уделено двухмерным и пространственным задачам.
Наравне с задачами этого направления в центре внимания осталась и одномерная теория. Трудно переоценить ту роль, которую эта теория сыграла в исследованиях физических явлений и в практическом развитии турбомашин. И даже если бы этой теории не существовало, ее следовало бы создать и всячески развивать. Большинство примеров и задач, разобранных в свете одномерной теории, естественно, относятся к густым турбинным решеткам. Их изучение весьма полезно и для студентов, специализирующихся в области других турбомашин, где из-за сложности физических явлений труднее проникнуть в их сущность. Кроме того, требования к широте профиля подготавливаемых ведущих специалистов в дальнейшем будут постоянно повышаться.
В каждом параграфе книги дано краткое теоретическое содержание темы с напоминанием принципов и основных расчетных формул и со ссылками на литературу, в которой можно найти не только трактовку проблемы, но и библиографию к данной теме. Рассмотренные примеры охватывают содержание всего курса теории турбомашин.
Большое внимание уделено разъяснению физических явлений в турбомашинах различного типа. Для лучшего понимания рабочего процесса во многих задачах учтены лишь главные факторы, определяющие характер процесса.
После каждой главы даны задачи и поставлены вопросы для тренировки и самоконтроля студентов. Для преподавателей рассмотренные примеры и поставленные задачи и вопросы могут облегчить составление заданий для упражнений и курсовых работ.
Международная система единиц измерения СИ принята как основная.
При написании формул использованы косая черта и двоеточие означающие, что все величины в последующем одночлене /дознаков плюс, минус или скобки) находятся в знаменателе, Векторные величины набраны полужирным шрифтом. Гл I, V и VI написаны А. И. Кирилловым, гл. II—IV и VII— IX — И.И. Кирилловым. В составлении §§ 1, 2 и 4 гл. VI принял участие канд. техн. наук К. Л. Лапшин. Авторы приносят благодарность профессорам А. С. Зильберману Г. С. Самойловичу и Б. М. Трояновскому за критические замечания по рукописи, доценту В. А. Черникову за тщательное редактирование, канд. техн. наук В. Н. Бусурину и инженерам В Н. Садовничему, В. В. Литинецкому и С. В. Радику за помощь при составлении примеров и задач, а также Е. Э. Кирилловой, выполнившей большую работу по подготовке рукописи к печати.