Elements of Gas Turbine Propulsion
معرفی کتاب «Elements of Gas Turbine Propulsion» نوشتهٔ Robert Alan Dahl و Jack D. Mattingly; foreword by Hans von Ohain، منتشرشده توسط نشر AIAA (American Institute of Aeronautics & Ast در سال 2006. این کتاب در فرمت pdf، زبان انگلیسی ارائه شده است.
موتورهای توربین گاز، نیروی محرکهٔ بسیاری از هواپیماهای مدرن و سیستمهای تولید انرژی هستند و درک اصول حاکم بر آنها برای مهندسان هوافضا و مکانیک از اهمیت بسزایی برخوردار است. کتاب «Elements of Gas Turbine Propulsion» نوشتهٔ جک دی. متینگلی، با رویکردی جامع و ساختاریافته، به عنوان یکی از منابع اصلی و معتبر در این حوزه شناخته میشود که مبانی نظری و کاربردهای عملی این فناوری را به طور همزمان پوشش میدهد.
دربارهٔ کتاب —
کتاب «Elements of Gas Turbine Propulsion» یک درسنامهٔ جامع برای آشنایی با اصول موتورهای توربین گاز و پیشرانش جت است که برای مهندسان هوافضا و مکانیک طراحی شده است. محتوای کتاب به گونهای تدوین شده که برای دو دورهٔ درسی متوالی در زمینهٔ پیشرانش، شامل یک دورهٔ مقدماتی در مورد پیشرانش جت و یک دورهٔ تخصصی در مورد اجزای موتور توربین گاز، کافی است. نسخهٔ منتشرشده در سال ۲۰۰۶ توسط انتشارات AIAA، شامل پیشگفتاری تاریخی به طول ۵۳ صفحه از هانس فون اوهاین، مخترع آلمانی موتور جت، است که بر ارزش تاریخی و علمی کتاب میافزاید. ساختار کتاب به چهار بخش اصلی تقسیم میشود که به ترتیب شامل مقدمهای بر پیشرانش هواگرد، مفاهیم پایه و دینامیک گاز یکبعدی، تحلیل و عملکرد سیستمهای پیشرانش هوانفس، و تحلیل و طراحی اجزای موتور توربین گاز است. مفاهیم طراحی از همان ابتدا معرفی شده و در سراسر کتاب تداوم مییابند و با تکیه بر تعاریف، اصول ترمودینامیک، دینامیک گاز و اصول موتور توربین گاز را به تدریج توسعه میدهند. بیش از ۱۰۰ مثال حلشده و مسائل متعدد خانگی، فرصت مناسبی برای کاربست مفاهیم فراهم کرده و بیش از ۶۰۰ تصویر و نمودار، درک بهتر مباحث را امکانپذیر میسازند.دربارهٔ نویسنده
جک دی. متینگلی (Jack D. Mattingly) مدرک کارشناسی و کارشناسی ارشد خود را در رشتهٔ مهندسی مکانیک از دانشگاه نوتردام و دکترای خود را در رشتهٔ هوانوردی و فضانوردی از دانشگاه واشینگتن دریافت کرده است. او بیش از ۲۳ سال سابقهٔ تدریس در دانشگاه داشته و به عنوان عضوی ارشد در دپارتمان هوانوردی آکادمی نیروی هوایی ایالات متحده، یک برنامهٔ آموزشی پیشرو در زمینهٔ پیشرانش را تأسیس کرده است. پس از بازنشستگی از نیروی هوایی در سال ۱۹۸۹، به هیئت علمی دانشگاه سیاتل پیوست و در سال ۲۰۰۰ به عنوان استاد ممتاز بازنشسته شد تا بر روی ویرایشهای جدید کتابهای درسی خود متمرکز شود. او پیشتر در آزمایشگاه پیشرانش هوایی پایگاه نیروی هوایی رایت-پترسون، برنامههای توسعهای را برای بهبود عملکرد و قابلیتاطمینان اجزای موتور توربین گاز هدایت کرده است. متینگلی نویسنده یا همنویسندهٔ بیش از ۳۰ مقالهٔ فنی و کتاب درسی است و کتاب «Aircraft Engine Design, Second Edition» که در سال ۲۰۰۲ منتشر شد، برندهٔ جایزهٔ کتاب سامرفیلد (Summerfield Book Award) از سوی انجمن هوانوردی و فضانوردی آمریکا (AIAA) در سال ۲۰۰۵ گردید.چرا باید «Elements of Gas Turbine Propulsion» را بخوانید؟
- پوشش جامع مبانی و کاربردهای عملی: این کتاب با ارائهٔ همزمان مبانی ترمودینامیک، دینامیک گاز و تحلیل چرخهٔ موتورهای توربین گاز، دانش نظری و مهارتهای تحلیلی مورد نیاز مهندسان را به طور یکپارچه توسعه میدهد.
- رویکرد گامبهگام و مثالمحور: ساختار کتاب که با نظرات دانشجویان طراحی شده، مفاهیم پیچیده را از طریق بیش از ۱۰۰ مثال عملی و مسائل متنوع، به زبانی ساده و قابلدرک آموزش میدهد و درک شهودی از عملکرد سیستمها را تقویت میکند.
- مناسب برای سطوح مختلف تحصیلی: محتوای کتاب به گونهای تدوین شده که هم برای دانشجویان کارشناسی در دورههای مقدماتی و هم برای دانشجویان سالهای بالاتر در دروس تخصصی اجزای موتور، کاربرد دارد و منبعی کامل برای دو ترم تحصیلی محسوب میشود.
- ارائهٔ بینش تاریخی و علمی: وجود پیشگفتاری از هانس فون اوهاین و ارجاع به پیشینهٔ تاریخی موتورهای جت، به خواننده دیدگاهی عمیقتر از تکامل این فناوری میدهد و ارزش علمی کتاب را دوچندان میکند.
این کتاب برای چه کسانی مناسب است؟
«Elements of Gas Turbine Propulsion» منبعی اساسی و بینظیر برای دانشجویان رشتههای مهندسی هوافضا و مهندسی مکانیک است که به دنبال درکی عمیق از اصول عملکرد موتورهای توربین گاز و سیستمهای پیشرانش جت هستند. این کتاب همچنین برای مهندسین شاغل در صنایع هوایی، نیروگاهی و مرتبط با سیستمهای پیشرانش که نیاز به مرور مبانی یا ارتقای دانش فنی خود دارند، یک منبع مرجع ارزشمند محسوب میشود. با توجه به رویکرد آموزشی و ساختار منسجم، این کتاب میتواند به عنوان کتاب درسی اصلی در دورههای دانشگاهی و همچنین منبعی خودآموز برای علاقهمندان به این حوزه عمل کند.سوالات متداول
آیا برای درک کامل این کتاب، پیشنیاز خاصی لازم است؟
این کتاب برای دانشجویان کارشناسی مهندسی طراحی شده و پیشفرض آن آشنایی با مبانی ترمودینامیک و مکانیک سیالات است. با این حال، با مرور مفاهیم پایه در فصول ابتدایی، تا حد زیادی خودکفا بوده و برای ورود به مباحث پیشرفتهتر، بستر لازم را فراهم میکند.
آیا این کتاب صرفاً بر روی موتورهای هواپیما متمرکز است یا کاربردهای دیگر را نیز پوشش میدهد؟
تمرکز اصلی کتاب بر روی موتورهای توربین گاز هوایی و پیشرانش جت است و نسخهٔ اولیه آن به همین موضوع اختصاص دارد. با این حال، دانش بنیادین ارائهشده در مورد چرخهٔ ترمودینامیکی و اجزای توربین، برای تحلیل سایر کاربردهای توربینهای گاز مانند نیروگاههای تولید برق نیز قابلتعمیم است. همچنین نسخهٔ گستردهتر این کتاب با عنوان «Elements of Propulsion» به طور خاص به پیشرانش موشکی نیز پرداخته است.
آیا نرمافزار یا ابزار کمکی برای حل مسائل در کتاب گنجانده شده است؟
بله، بر اساس اطلاعات موجود، هشت برنامهٔ کامپیوتری برای انجام محاسبات سریع، طراحی مفهومی و حل مسائل به همراه کتاب ارائه شده است که امکان بررسی سناریوهای مختلف و تأیید پاسخ مسائل را فراهم میکنند. این نرمافزارها در نسخههای اولیهٔ کتاب بر روی یک دیسک کامپیوتری (فلاپی) عرضه میشدند.
this Text Provides A Complete Introduction To Gas Turbine And Rocket Propulsion For Aerospace And Mechanical Engineers. Building On The Very Successful elements Of Gas Turbine Propulsion, Textbook Coverage Has Been Expanded To Include Rocket Propulsion And The Material On Gas Dynamics Has Been Dramatically Improved. The Text Is Divided Into Four Parts: Basic Concepts And Gas Dynamics; Analysis Of Rocket Propulsion Systems; Parametric (design Point) And Performance (off-design) Analysis Of Air Breathing Propulsion Systems; And Analysis And Design Of Major Gas Turbine Engine Components (fans, Compressors, Turbines, Inlets, Nozzles, Main Burners, And Afterburners).
design Concepts Are Introduced Early (aircraft And Rocket Performance In An Introductory Chapter) And Integrated Throughout. Written With Extensive Student Input On The Design Of The Book, The Book Builds Upon Definitions And Gradually Develops The Thermodynamics, Gas Dynamics, Rocket Engine Analysis, And Gas Turbine Engine Principles. The Book Contains Over 100 Worked Examples And Numerous Homework Problems So Concepts Are Applied After They Are Introduced. Over 600 Illustrations And Pictures Show Basic Concepts, Trends, And Design Examples.
eight Computer Programs Accompany The Text, Which Allow For Rapid Calculation Of Trends, ìwhat Ifî Questions, Conceptual Design, Homework Problems, And Homework Verification. The Software Runs In The Windows Operating System On Pc-compatible Systems.
about The Author:
jack D. Mattingly Received His B.s. And M.s. In Mechanical Engineering From The University Of Notre Dame, And His Ph.d. In Aeronautics And Astronautics At The University Of Washington. While Studying For His Doctorate Under Gordon C. Oates, He Pioneered Research In The Mixing Of Coannular Swirling Flows And Developed A Major New Test Facility. During His 40 Years Of Experience In Analysis And Design Of Propulsion And Thermodynamic Systems, He Has Written Two Engineering Textbooks, Developed Aerothermodynamic Cycle Analysis Models, And Created Engineering Software For Air-breathing Propulsion Systems. Dr. Mattingly Was Previously At The Aero Propulsion Laboratory At Wright-patterson Afb Where He Directed Exploratory And Advanced Development Programs Aimed At Improving The Performance, Reliability, And Durability Of Gas Turbine Engine Components. He Retired From Active Duty With The U.s. Air Force In 1989 And Joined The Faculty Of Seattle University. In 2000 He Retired From Seattle University As Professor Emeritus In Mechanical Engineering To Dedicate His Efforts To Writing This Textbook And A New Edition Of Aircraft Engine Design, Teaching Short Courses, And Consulting. Dr. Mattingly Has More Than 35 Years Of Experience In Engineering Education, Earlier As A Senior Member Of The Department Of Aeronautics At The United States Air Force Academy, Where He Established A Top Undergraduate Propulsion Program. In Addition, He Has Taught And Done Research In Propulsion And Thermal Energy Systems At The Air Force Institute Of Technology, University Of Washington, University Of Notre Dame, University Of Wisconsin, And Ibm Corp. He Was Also Founder Of The Aiaa/air Breathing Propulsion Team Aircraft Engine Design Competition For Undergraduate Students. Among His Many Distinguished Teaching Awards Is Outstanding Educator For 1992 From Seattle University. Having Published More Than 25 Technical Papers, Articles, And Textbooks In His Field, Dr. Mattingly Authored Elements Of Gas Turbine Propulsion (1995) And Was Co-author Of Aircraft Engine Design, Second Edition (2002), An Unprecedented Conceptual Design Textbook For Air Breathing Engines That Won The 2005 Aiaa Summerfield Book Award.