P06022叶轮机械气动力学.pdf

1 课程代码及名称: P06022叶轮机械气动力学 导师: 臧述升、王建飞 学分: 3 授课语言: 中文/英文 必修/选修: 必修 开课时间: 秋季学期 授课方式: 1. 课堂学习 先修课程: 叶轮机械原理、工程热力学，流体力学，空 气动力学，传热学 考核方式: 1. 平时—10% 2. 习题—20% 3. 期末笔试—70% 课程专业要素 轴流式透平和压气机-2 学分 离心式透平和压气机-1 学分 教材/参考书 王仲奇，秦仁，《透平机械原理》，机械工业出版社 课程描述: 《叶轮机械气动力学》（简称《气动力学》）主要介绍和研究叶轮机械的性能 和设计方法等知识。这门课以《叶轮机械原理》（简称《原理》）为基础，是《原理》的 深化和扩展。《气动力学》在内容上加入了国内外前沿的研究方法和研究成果，注重应用 性和专题性。在课程编排上突破了传统的框架，以实际问题为线索，围绕具体问题形成一 系列相对独立的小专题，并力求将一些实际问题讲透。这样的课程编排使学生具有更强的 解决问题的能力。 课程的内容主要包括叶轮机械中的速度分布和能量传递，轴流压气机和透平的设计和性 能计算，径流叶轮机械的设计。 课程培养目标 [Related ME Program Outcomes in brackets] 本课程旨在教会给学生以下内容： 1. 对叶轮机械内能量传递的整体分析 （A3，A5） 2. 轴流式透平的设计和性能分析（A3，A5） 3. 轴流式压气机的设计和性能分析（A3，A5） 4. 径流式叶轮机械的设计与性能分析（A3，A5） 2 相关课程培养目标标准: 通过课程的实践环节，加强对专业知识的积累 （A5，B2，B3） 提高团队协作能力（B4） 撰写者: 王建飞 发布时间: 2013 年 1 月 3 《叶轮机械气动力学》课程教学大纲 课程名称：叶轮机械气动力学 课程代码：P06022 学分/学时：3学分/51学时 开课学期：秋季学期 适用专业：热能与动力工程、工程热物理、航空航天、核科学与工程、能源 与环境及相关专业 先修课程：叶轮机械原理、工程热力学，流体力学，空气动力学，传热学 后续课程： 开课单位：机械与动力工程学院 一、课程性质和教学目标（需明确各教学环节对人才培养目 标的贡献，专业人才培养目标中的知识、能力和素质见附表） 课程性质： 叶轮机械气动力学是热能与动力工程、工程热物理、航空航天、核科 学与工程、能源与环境等专业的一门重要技术基础课，是能源动力类专业研究生必 修的主干、核心课。 教学目标：《叶轮机械气动力学》（简称《气动力学》）主要介绍和研究叶轮机 械的性能和设计方法等知识。这门课以《叶轮机械原理》（简称《原理》）为基 础，是《原理》的深化和扩展。《气动力学》在内容上加入了国内外前沿的研究方 法和研究成果，注重应用性和专题性。在课程编排上突破了传统的框架，以实际问 题为线索，围绕具体问题形成一系列相对独立的小专题，并力求将一些实际问题讲 透。这样的课程编排使学生具有更强的解决问题的能力。 课程的内容主要包括叶轮机械中的速度分布和能量传递，轴流压气机和透平 的设计和性能计算，径流叶轮机械的设计。本课程旨在教会给学生以下内容： 1. 对叶轮机械内能量传递的整体分析 2. 轴流式透平的设计和性能分析 4 3. 轴流式压气机的设计和性能分析 4. 径流式叶轮机械的设计和性能分析 5. 通过课程的实践环节，加强对专业知识的积累 二、课程教学内容及学时分配（含实践、自学、作业、讨论 等的内容及要求） 第一章：叶轮机械中的速度分布与能量传递 1． 欧拉方程和速度分布图（3学时/课堂教学） 欧拉方程；速度分布图和相关参数；轴流压气机和泵的速度分布图；离心叶 轮机械的速度分布图。 2． 叶轮机械中的能量传递（3 学时/课堂教学） 直径比和“特定速度”与最大效率的关系；径流透平机械的 基本设计方法；多级透平机械级数的选择。 第二章：轴流透平机械的三维速度分布及应用 3． 简单径向平衡方程（3 学时/课堂教学） 恒功级；径向平衡条件；应用简单径向平衡方程（SRE）计算 速度分布。 4． 指定反应变量的方法（2 学时/课堂教学） 指定反应变量；指数 n 的平均值。 5． 一种叶片扭曲控制的实用方法（2 学时/课堂教学） 叶片扭曲控制