课程概述

本课程的任务是使学生懂得航空燃气轮机中燃烧过程的基本理论和燃烧室工作原理和叶片机原理，为学生进一步从事航空发动机研究、航空叶片机设计、燃烧室设计及有关航空燃气轮机方面的工作打下基础。

燃烧室部分包括第1～8讲，其中第一讲为绪论、第二讲为燃烧化学热力学与化学动力学基础、第三讲为着火理论、第四讲为气体燃料的燃烧、第五讲为液体燃料的雾化、蒸发与燃烧、第六讲为主燃烧室概述、第七讲为主燃烧室工作过程与性能、第八讲为加力燃烧室。该部分内容是与航空燃气轮机燃烧技术相关的专业内容，主要讲述了燃烧的基本现象和基本理论，航空燃气轮机主燃烧室与加力燃烧室的结构特点、工作过程、主要性能及发展趋势，该部分旨在使学生深入理解、掌握与当前航空燃气轮机燃烧技术紧密结合的基本原理、基本规律、技术现状及发展方向。

航空叶片机原理包括9～13讲,其中第九讲为绪论、第十讲为航空叶片机的气动热力基础、第十一讲为轴流压气机工作原理、第十二讲为轴流压气机的特性及防喘振方法、第十三讲为轴流式涡轮。主要讲述航空叶片机的基本理论和设计方法，为其毕业后从事与航空燃气轮机叶片机、燃烧相关的研究工作奠定坚实基础。


证书要求

单元检测20%，课后作业及作业互评20%，论坛讨论表现20%；期末考试占40%。

 

采用百分制计分，合格证书：60分至84分；优秀证书：85分至100分。


预备知识

先修课程：工程热力学、流体力学、气体动力学、传热学。


授课大纲

第一篇  燃烧与燃烧室

第一章  绪论

课程介绍

1.1 燃烧的定义及分类

1.2 对燃烧的认识

第一章  章节测验

第一章  章节作业

第二章（一）  燃烧化学热力学

2.1 燃烧学概念及定义

2.2 燃烧焓和热值

2.3 绝热火焰温度

2.4 热力学第二定律的应用

第二章（一） 章节测验

第二章（一） 章节作业

第二章（二） 燃烧化学动力学

2.5 基元反应和复杂反应

2.6 碰撞理论

2.7 质量作用定律、反应级数和反应分子数

2.8 基元反应速率常数与平衡常数的关系

2.9 阿累尼乌斯定律

2.10 影响化学反应速率的因素

2.11 链式化学反应

2.12 分支链式反应的特点与热爆炸的区别

第二章（二） 章节测验

第二章 （二）章节作业

第四章  着火理论

4.1   着火过程

4.2   谢苗诺夫热自燃理论

4.3 热自燃着火界限和影响因素

4.4 熄火

4.5 强迫点火

第四章 章节测验

第四章 单元作业

第五章 气体燃料的燃烧

5.1 层流火焰传播机理和传播速度

5.2 影响层流火焰传播速度的因素

5.3 层流预混火焰厚度

5.4 湍流预混火焰传播

5.5 湍流火焰传播理论和影响因素

5.6 低速气流中火焰稳定

5.7 高速气流下的火焰稳定

5.8 可燃气体的扩散燃烧

第五章 章节测验

第五章 章节作业

第六章  液体燃料的雾化、蒸发与燃烧

6.1 液体燃料

6.2 雾化机理和过程

6.3 雾化特性参数

6.4 燃油喷嘴

6.5 油珠的蒸发与燃烧

第六章 章节测验

第六章 章节作业

第七章  主燃烧室概述

7.1 燃烧室功用、设计特征与结构

7.2 燃烧室类型

第七章 章节测验

第七章 章节作业

第八章 主燃烧室工作过程与性能

8.1 燃烧过程的组织

8.2 燃烧室主要性能

8.3 污染排放与控制机理

第八章 章节测验

第八章 章节作业

第九章 加力燃烧室

9.1 加力燃烧室功用与工作特点

9.2 加力燃烧室部件组成

9.3 涡扇加力燃烧室特点

9.4 加力燃烧室性能

9.5 振荡燃烧

第九章 章节测验

第九章 章节作业

第二篇  航空叶片机原理

第一章  绪论

课程介绍

1.1 叶片机概念和叶片机的主要形式

1.2 航空叶片机的发展概况

第一章  章节测验

第一章  章节作业

第二章  航空叶片机的气动热力学基础

2.1 热力学基本概念

2.2 滞止参数及气体动力学函数

2.3 叶片机内部气体运动的基本方程

第二章 章节测验

第二章 章节作业

第三章 轴流压气机工作原理

3.1 轴流压气机组成与气动热力方程

3.2 轴流压气机的基元级

3.3 基元级的气体流动

3.4 基元级的增压原理

3.5 压气机基元级的气动设计

3.6 轴流压气机级的工作原理

3.7 超升级和跨声级轴流压气机级

3.8 多级轴流压气机设计简介

第三章 章节测验

第四章 轴流压气机的特性及防喘振方法

4.1 轴流压气机特性曲线的定义及作用

4.2 单级轴流压气机的特性

4.3 多级轴流压气机的非设计情况下的工作特点

4.4 相似理论在轴流压气机中的应用

4.5 压气机的非稳定工况与进口流场畸变

4.6 改善多级轴流压气机非设计工况性能的方法和防喘振措施

第4章 章节测验

第4章 章节作业

第五章 轴流式涡轮

5.1 概述

5.2 涡轮基元级

5.3 涡轮级工作原理与设计

5.4 涡轮特性

5.5 涡轮冷却简介

第五章 章节测验

第五章 章节作业

参考资料

1.《航空燃气轮机原理》，彭泽琰，刘刚，桂辛民，黄勇编著，国防工业出版社，2008

2.《航空叶片机原理》，楚武利编著，西北工业大学出版社，2009；

3.《航空叶片机原理》，胡骏，吴铁鹰等编著，国防工业出版社，2006；

4.《航空发动机燃烧学》，张群，黄希桥编，国防工业出版社，2015；

5.《Gas Turbine Combustion》，A. H.Lefebvre，Third Edition，CRC Press, 2010；

6.《燃烧学》，严传俊，范玮编，西北工业大学出版社，2005。