叶轮机械原理 教学大纲

第页叶轮机械原理一、课程说明课程编号：420215Z10课程名称（中/英文）：叶轮机械原理/ThePrincipleofTurbomachinery课程类别：专业教育课程（专业选修课程）学时/学分：32/2先修课程：高等数学，线性代数，工程热力学，空气动力学，理论力学适用专业：航空航天工程教材、教学参考书：教材：航空叶片机原理，楚武利、刘前智、胡春波编著，西北工业大学出版社，2009参考书：1、姜培正.叶轮机械.西安交通大学出版社.19912、彭泽琰，刘刚.航空燃气轮机原理（上册）.国防工业出版社，20003、秦鹏译.轴流压气机气动设计.国防工业出版社,1975二、课程设置的目的意义叶轮机械是燃气轮机的核心部件，其三大核心部件之中的压气机和涡轮均是叶轮机械，叶轮机械原理是航空燃气轮机、船用燃气轮机及地面发电燃气轮机专业的核心课程。本课程通过讲授航空叶片机的气动热力学理论、轴流压气机工作原理、轴流压气机的特性及防喘方法、轴流式涡轮及径流式叶轮机的结构及工作原理，使学生牢固掌握航空叶片机的基本理论、基础知识和基本技能，使学生了解航空叶片机的发展前沿、热点和问题，培养学生的实践能力和创新精神，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。三、课程的基本要求课程包含了轴流压气机的工作原理，轴流压气机的非设计和非稳定工况，涡轮的工作原理、离心压气机的结构及工作原理。压气机基元级的气动设计、轴流压气机的特性、多级轴流压气机在非设计情况下的工作特点、相似理论在轴流压气机中的应用、涡轮特性、离心压气机的能量损失、效率和性能曲线等。通过本课程学习，培养学生：应用数学和力学等知识解决问题的能力；设计、实验、分析与解释数据的能力；发现、表达以及解决工程问题的能力；有效交流的能力；查阅资料自主学习能力；运用所学知识、技能和工具的解决实际问题能力。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课研讨实践第1章绪论22航空发动机上叶片机的应用美国高性能涡轮发动机技术教学方法：通过讲解叶片机的概念、叶分类等基本知识，到航空发动机上叶片机的应用，风扇/压气机的发展趋势、美国高性能涡轮发动机技术等技术前沿，激发学生学习兴趣。第2章航空叶片机的气动热力学基础21.50.5六个控制方程介绍及解释叶片机内部气流流动特点教学方法：由气体状态方程、等熵过程状态参数关系式、声速马赫数的定义等推导叶轮内部流动基本方程；研讨：叶片机内部气流流动特点。第3章轴流压气机工作原理1211.50.5压气机基元级气动特性超声速平面叶栅的流动机理的理解教学方法：由涡喷发动机剖割体教学模型展示，结合理论推导、三维动画，讲述压气机基元级气动特性；研讨案例：压气机进为什么要做成扭的？超声速和跨声速压气机级有什么特点？第4章轴流压气机工作特性651轴流压气机工作特性的变换规律单级和多级轴流压气机工作特性的差异教学方法：理论推导、动画演示和案例教学相结合；研讨案例：压气机工作特性对航空发动机性能的影响。第5章轴流式涡轮工作原理431涡轮基元级气动特性涡轮冷却技术及对转涡轮教学方法：理论推导、动画演示和案例教学相结合；研讨案例：转动导向器叶片为什么可以调节涡轮特性？第6章径流式叶轮机械651离心压气机基元级原理离心压气机复杂内部流动教学方法：理论推导、动画演示和案例教学相结合；研讨案例：比较后弯型、径向型和前弯型离心叶轮的特点？机动安排期中考试2五、实践教学内容和基本要求无六、考核方式及成绩评定考核内容考核方式成绩比例（%）备注学生参与度平时到课率、课堂回答问题及研讨、学生互评等20学生应用知识解决问题、分析问题的能力文献阅读、小论