spContent=航空燃气涡轮发动机是人类实现飞行梦想的源动力,被誉为“工业皇冠上的明珠”。那么它由哪些结构组成?其功能如何通过结构设计实现?不同结构的设计要求是什么?未来结构设计科学技术发展方向是什么?本课程将是你迈上航空发动机殿堂的第一个台阶,为你打开探索其奥秘,发现、思考、解决问题的大门。
航空燃气涡轮发动机是人类实现飞行梦想的源动力,被誉为“工业皇冠上的明珠”。那么它由哪些结构组成?其功能如何通过结构设计实现?不同结构的设计要求是什么?未来结构设计科学技术发展方向是什么?本课程将是你迈上航空发动机殿堂的第一个台阶,为你打开探索其奥秘,发现、思考、解决问题的大门。
—— 课程团队
课程概述
本课程是飞行器动力工程、热能与动力工程、能源与动力工程和流体机械专业本科生必修课。本课程在帮助学生回顾以前学过知识的同时,实现知识拓展,使学生掌握航空燃气涡轮发动机(简称航空发动机)结构设计的基本概念、基本要求、基本原则和基本方法,培养学生运用所学知识解决航空发动机结构设计 和改进中工程实际问题的能力,使学生在知识层次、能力层次以及思维层次上都得到提高,为从事航空发动机结构设计、技术管理和机务维修等工作打下良好的专业基础。
本课程授课分为四个单元:第一讲航空燃气涡轮发动机概述为第一单元,二至四讲压气机、涡轮、燃烧室三大部件的结构设计为第二单元,第五、六讲总体结构设计与附件系统为第三单元,第七讲典型航空燃气涡轮发动机结构设计分析为第四单元。
授课目标
本课程的授课目标有以下四个方面: 1)传授航空发动机结构设计的基础知识; 2)培养和提高学生运用所学的基础知识去分析和解决实际工程问题的能力; 3)培养航空发动机结构设计的工程思维,让学生树立起辩证的工程科学观; 4)激发学生立足于本专业的责任感和投身航空发动机事业的兴趣。
课程大纲
航空燃气涡轮发动机概述
课时目标:认知航空燃气涡轮发动机的结构组成、基本类型;掌握各类型航空发动机发展历程、研制特点等。
1.1节 航空燃气涡轮发动机组成
1.2节 航空燃气涡轮发动机分类
1.3节 高推重比涡扇发动机发展
1.4节 高涵道比涡扇发动机
1.5节 涡轴/涡桨发动机
1.6节 航空发动机研制特点
风扇/压气机结构设计
课时目标:掌握风扇/压气机结构基本特点与设计要求;掌握压气机转子、静子结构特征及基础设计方法;掌握转子平衡及压气机防喘、防冰、防外物打伤技术。
2.1节 基本结构与设计要求
2.2节 转子系统
2.3节 静子系统
2.4节 防喘/防外物打伤辅助系统
涡轮结构设计
课时目标:掌握涡轮部件基本结构组成与设计要求;掌握涡轮转、静子结构特征及基本设计方法;掌握涡轮冷却及结构安全性设计技术。
3.1节 基本组成与设计要求
3.2节 涡轮转子结构
3.3节 涡轮静子结构
3.4节 涡轮冷却与结构安全性设计
燃烧室结构设计
课时目标:掌握主燃烧室基本结构组成、功能与设计要求与方法;掌握加力燃烧室结构组件、功能及设计技术。
4.1节 燃烧室组成与设计要求
4.2节 燃烧室基本构件及功能
4.3节 加力燃烧室结构
航空发动机总体结构设计
课时目标:掌握转子支承方案的确定方法,包括支点的选取与联轴器设计;掌握支承结构设计技术,包括轴承、冷却、润滑、封严等结构设计技术;掌握承力系统设计技术,包括承力框架和传递路线的整体结构设计;掌握转子、机匣及承力结构系统连接结构稳健设计技术。
5.1节 受力分析
5.2节 支承方案
5.3节 联轴器
5.4节 支承结构
5.5节 承力系统
附件传动装置及附属系统
课时目标:掌握传动系统基本组成、设计要求与技术;掌握滑油系统组成及典型滑油系统设计特点;掌握启动系统基本功能、特点及设计技术。
6.1节 传动装置
6.2节 滑油系统
6.3节 启动系统
先进航空发动机结构设计分析
课时目标:以F110、AL-31F为例,掌握典型高推重比涡扇发动机结构设计特点与先进技术;以PW4000为例,掌握典型高涵道比涡扇发动机结构设计特点与先进技术。
7.1节 典型高推重比涡扇发动机结构
7.2节 典型高涵道比涡扇发动机结构
7.3节 典型高功重比涡轴/涡桨发动机结构
7.4节 未来洁静发动机结构
展开全部
预备知识
参考资料
1.《航空燃气涡轮发动机结构》,陈光,洪杰,马艳红编,北京航空航天大学出版社,2010;(教材)
2.《航空燃气轮机总体结构设计与动力学分析》,洪杰,马艳红,张大义编,北京航空航天大学出版社,2014;(参考)
3.《航空发动机结构设计分析(第2版)》,陈光编,北京航空航天大学出版社,2014;(参考)
4.《现代航空发动机技术与发展》,张津,洪杰,陈光编,北京航空航天大学出版社,2006;(参考)
常见问题
Q : 课后作业、单元测试及考试是否可以补交?
A : 为保证课程教学质量,我们希望学生能按时学习课程内容,并及时完成相应的作业及测试,故课后作业、单元测试及考试均不接受补交。