本书根据离心式透平有气动与几何相匹配的特征，系统介绍了有机工质离心透平气动设计、叶型优化、变工况特性等内容，并阐述了利用有限元方法校核叶轮强度的情况。本书内容系统，可以作为能源动力专业的高校师生、科研院所的研究人员的参考资料。

本书系统阐述了有机工质离心透平的一维气动设计、叶型优化设计、基于CFD 技术气动性能研究和基于有限元的叶轮强度校核等四个方面的研究。全书共分为5章，可为有机工质离心透平的设计和推广应用提供理论参考。
本书适合从事有机工质离心透平设计和性能研究的科研工作者，也可供高等院校动力机械和流体机械等相关专业师生参考阅读。

第1章 引言 001
1.1 有机朗肯循环发电技术 003
1.1.1 有机朗肯循环工作原理 003
1.1.2 有机朗肯循环工质选择 004
1.1.3 有机朗肯循环研究现状 006
1.2 有机工质膨胀机 009
1.2.1 容积型膨胀机 009
1.2.2 速度型膨胀机 011
1.3 离心式透平 014
1.3.1 离心式透平结构特点 014
1.3.2 离心式透平的设计方法 014
第2章 有机工质离心式透平的热力设计 017
2.1 离心式透平工作原理 019
2.1.1 离心式透平基本结构 019
2.1.2 离心式透平级的工作过程 020
2.2 离心式透平热力设计 024
2.2.1 离心式透平轮周效率影响因素 024
2.2.2 速比对气动性能的影响 026
2.2.3 径比对气动性能的影响 028
2.2.4 离心式透平热力设计流程 029
2.3 离心式透平变工况条件下热力参数变化规律 031
2.3.1 离心透平级内焓降变化规律 031
2.3.2 离心式透平级内反动度变化规律 034
2.3.3 离心式透平级流量随着热力参数的变化规律 038
2.4 本章小结 042
第3章 有机工质离心式透平设计及性能研究 043
3.1 离心式透平数值模拟方法 046
3.1.1 控制方程 046
3.1.2 湍流模型 047
3.1.3 定常/ 非定常计算方法 049
3.1.4 数值模型 050
3.2 叶型优化设计 052
3.2.1 Beizer 曲线 052
3.2.2 离心式透平叶型设计 053
3.2.3 叶型优化设计 054
3.3 单级跨音速离心式透平设计工况流动特性数值分析 058
3.3.1 离心透平热力参数 058
3.3.2 单级跨音速离心式透平气动设计结果 059
3.3.3 单级跨音速离心式透平叶型设计 060
3.3.4 单级跨音速离心式透平定常计算结果 061
3.4 单级跨音速离心式透平变工况性能研究 065
3.4.1 进气压力变化对透平性能的影响 065
3.4.2 背压变化对透平性能的影响 068
3.5 单级跨音速反动式离心透平性能研究 070
3.6 本章小结 073
第4章 多级亚音速有机工质离心式透平设计及性能研究 075
4.1 多级亚音速离心式透平气动及几何设计 077
4.1.1 多级亚音速离心式透平气动设计 077
4.1.2 多级亚音速离心式透平叶型设计 079
4.2 多级亚音速离心式透平级组的流动特性数值分析 081
4.2.1 数值模型 081
4.2.2 数值模拟计算结果 081
4.2.3 流场特性分析 083
4.3 变工况条件下，多级亚音速离心式透平热力参数变化规律 085
4.3.1 级组内各级焓降的变化规律 085
4.3.2 级组内各级反动度变化规律 086
4.3.3 级组内各级流量与压力的关系 087
4.4 多级亚音速离心式透平变工况性能研究 089
4.4.1 膨胀比和转速变化对透平级组效率的影响 089
4.4.2 膨胀比和转速变化对透平级组功率的影响 091
4.5 本章小结 093
第5章 有机工质离心式透平叶轮的强度校核 095
5.1 叶轮强度分析理论基础 097
5.1.1 有限元法 097
5.1.2 屈服准则 097
5.2 有机工质离心式透平叶轮模型 099
5.2.1 叶轮几何结构 099
5.2.2 材料选择 100
5.2.3 网格划分 100
5.2.4 加载约束与载荷 101
5.3 离心式透平叶轮强度分析 102
5.3.1 叶轮几何结构 102
5.3.2 计算结果与分析 102
5.3.3 破坏转速下叶轮强度分析 105
5.4 本章小结 107
参考文献 108