本书是课题组近十年来在三维流动设计理论领域探索和实践的结果，是一本研究以液力变矩器为代表的叶轮机械设计理论的专著。主要包括叶栅参数构型与表征模型、循环圆扁平化设计、叶栅逆向重构方法、三维流动性能预测模型、两相流动计算求解、流固耦合分析方法、叶栅系统多学科设计优化及其案例、液力元件与发动机动态匹配、液力缓速控制技术和激光流场观测技术等方面的研究。

项昌乐，男，汉族，1963年4月出生，安徽六安人，1987年5月参加工作。党员。工学博士、教授、博导。长江学者特聘教授。 现任北京理工大学党委副书记、副校长，中国科协书记处书记。

1导论
1.1液力元件设计理论演进
1.2三维流动设计理论构架
1.3三维流动集成设计优化
参考文献
2叶栅系统构型与表征模型
2.1循环圆模型
2.1.1循环圆基本特征
2.1.2循环圆最简参数化模型
2.1.3扁平比可调循环圆参数化模型
2.1.4无内环循环圆参数化模型
2.2叶片正向设计模型
2.2.1叶片绘形方法概述
2.2.2扁平循环圆叶片模型
2.2.3基于贝塞尔曲线的叶片模型
2.2.4基于儒科夫斯基型线的叶片模型
2.2.5等厚直叶片模型
2.2.6顶弧弯叶片模型
2.3叶栅系统逆向设计
2.3.1接触式测绘与重构
2.3.2非接触式测绘与重构
2.4液力变矩器数据库开发
2.4.1数据库管理系统的选择
2.4.2相关数据表的设计
参考文献
3液力元件三维流动数值模拟
3.1控制方程与计算模型
3.1.1液力元件叶栅内流特点
3.1.2控制方程与基本假设
3.1.3网格生成
3.2三维流动性能预测分析
3.2.1湍流模型稳健性分析
3.2.2全液相流动的液力元件性能计算
3.2.3全气相流动分析及空损抑制技术
3.3气液两相流动分析
3.3.1两相流型的判定方法
3.3.2两相流动状态的CFD求解
3.3.3瞬态充液过程的CFD求解
参考文献
4液力元件叶栅系统流固耦合分析
4.1液力元件流固耦合分析特点
4.1.1冲压叶轮结构形式
4.1.2流固耦合控制方程
4.1.3流固耦合面数据传递及其分析特点
4.2简化模型流固耦合分析
4.2.1单向流固耦合分析
4.2.2双向流固耦合分析
4.3非简化模型流固耦合分析
4.3.1折边结构对性能的影响
4.3.2拉延筋结构对性能的影响
参考文献
5液力元件性能设计优化
5.1三维流动设计优化关键技术
5.1.1试验设计与响应曲面近似模型
5.1.2优化流程控制
5.1.3多目标全局优化算法
5.1.4多学科集成优化设计框架
5.2叶栅参数敏感性研究
5.2.1循环圆宽度敏感性研究
5.2.2叶轮叶片数目敏感性研究
5.3液力元件叶栅系统设计优化算例
5.3.1液力变矩器叶片数目优化
5.3.2液力变矩器叶片角度优化
5.3.3液力缓速器叶片倾角优化
5.3.4液力缓速器弯曲叶片叶形优化
参考文献
6液力元件内部流场试验
6.1LDA三维流场测试系统介绍
6.1.1激光多普勒测速技术基本原理
6.1.2LDA系统组件
6.1.3测速转换基本原理
6.1.4Dantec LDA系统参数
6.2液力元件内流场粒子跟随性模型
6.2.1散射粒子概述
6.2.2粒子跟随性分析与求解
6.3全透明液力变矩减速装置泵轮流场测试试验
6.3.1液力变矩减速装置
6.3.2油液和散射粒子的选取
6.3.3流场测试系统与结果分析
6.4液力变矩器内流场测试试验
6.4.1液力变矩器开窗试验台的组成及工作油选取
6.4.2流场测试系统装置与测量点选取
6.4.3试验测试与流场数值模拟对比分析
参考文献