《飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)原理》教學(xué)大綱

《飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)原理》課程教學(xué)大綱一、適用專業(yè)本大綱適用于本科班飛行器動力工程專業(yè)。二、課程的性質(zhì)、地位和任務(wù)《飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)原理》是本專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，研究飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)各主要部件的工作原理與特性，各主要部件之間的匹配工作及系統(tǒng)性能變化規(guī)律的通過本課程的教學(xué)應(yīng)完成的任務(wù)是：使學(xué)生正確建立飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的有關(guān)概念，深刻理解飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)工作原理，掌握性能分析的理論知識和基本方法，具備分析、判斷、預(yù)防使用過程中常遇性能故障以及初步進(jìn)行發(fā)動機(jī)性能論證的能力，為后續(xù)專業(yè)課程和將來從事專業(yè)技術(shù)工作打好扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。三、章節(jié)學(xué)時(shí)分配和作業(yè)量144244384625226447786296212222四、教學(xué)要求及內(nèi)容提要第一章飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)概論（一）教學(xué)要求了解飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)展概況，了解渦扇發(fā)動機(jī)在飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中所處的地位與發(fā)展現(xiàn)狀，了解高、新技術(shù)在飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中的應(yīng)用與現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想，了解渦扇發(fā)動機(jī)的分類及基本工作情形，理解發(fā)動機(jī)推力的產(chǎn)生原理、計(jì)算方法和公式，了解發(fā)動機(jī)效率的概念及其計(jì)算，了解發(fā)動機(jī)各種性能的評定指標(biāo)。（二）內(nèi)容提要飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展概況，噴氣發(fā)動機(jī)的分類，渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的分類和基本工作情形，發(fā)動機(jī)的推力和效率及性能評定指標(biāo)。（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：渦扇發(fā)動機(jī)在飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中所處的地位與發(fā)展現(xiàn)狀，渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的分類和基本工作情形，發(fā)動機(jī)產(chǎn)生推力的原理、推力的計(jì)算。難點(diǎn)：發(fā)動機(jī)的效率。第二章進(jìn)氣系統(tǒng)的工作原理與特性（一）教學(xué)要求2了解進(jìn)氣系統(tǒng)的功用與要求，理解外壓式超音速進(jìn)氣道的工作原理與特性，理解超音速進(jìn)氣道的調(diào)節(jié)方法與原理，了解進(jìn)氣系統(tǒng)與飛機(jī)、發(fā)動機(jī)相互影響的概念。（二）內(nèi)容提要對進(jìn)氣系統(tǒng)的要求和進(jìn)氣道的基本性能參數(shù)，超音速進(jìn)氣道的工作原理與特性，超音速（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：進(jìn)氣道的基本性能參數(shù)，外壓式超音速進(jìn)氣道的工作原理與特性，超音速進(jìn)氣道難點(diǎn)：外壓式超音速進(jìn)氣道的節(jié)流特性及不穩(wěn)定工作。第三章壓氣機(jī)的工作原理與特性（一）教學(xué)要求了解軸流式壓氣機(jī)的組成及其研究方法和有關(guān)基本幾何參數(shù)，理解壓氣機(jī)（風(fēng)扇）的基本工作原理，深刻理解壓氣機(jī)（風(fēng)扇）的通用特性，理解壓氣機(jī)（風(fēng)扇）的不穩(wěn)定工作及其調(diào)節(jié)措施，了解當(dāng)代壓氣機(jī)（風(fēng)扇）設(shè)計(jì)中的新思想、采用的新技術(shù)概況。（二）內(nèi)容提要軸流式壓氣級的基本工作原理，壓氣機(jī)特性，多級壓氣機(jī)非設(shè)計(jì)工作狀態(tài)分析，壓氣機(jī)的不穩(wěn)定工作和擴(kuò)穩(wěn)方案。（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：基元級速度三角形，基元級的增壓原理，基元級進(jìn)口流量系數(shù)Ca的概念，多級壓氣機(jī)的特點(diǎn)和主要性能參數(shù)，壓氣機(jī)的通用特性，多級壓氣機(jī)非設(shè)計(jì)工作狀態(tài)分析，壓氣級的不穩(wěn)定工作和防喘調(diào)節(jié)措施及原理。3難點(diǎn)：多級壓氣機(jī)非設(shè)計(jì)工作狀態(tài)分析，壓氣機(jī)產(chǎn)生不穩(wěn)定工作現(xiàn)象的機(jī)理。（四）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容壓氣機(jī)葉柵特性實(shí)驗(yàn)。（五）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目通過實(shí)驗(yàn)作出葉柵損失系數(shù)w、氣流轉(zhuǎn)折角Δβ隨氣流沖角的變化曲線。第四章燃燒室的工作原理與特性（一）教學(xué)要求理解燃燒室的基本工作原理，理解混合氣燃燒過程的基本概念，了解燃燒室的工作過程，深刻理解穩(wěn)定燃燒的條件與影響因素，了解加力燃燒室的工作特點(diǎn)，了解先進(jìn)燃燒室技術(shù)及（二）內(nèi)容提要燃燒室的基本工作原理，混合氣燃燒過程的基本概念，燃燒室的工作過程，燃燒室特性，加力燃燒室的工作原理。（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：對燃燒室的要求及基本參數(shù)，穩(wěn)定燃燒的條件及影響因素，燃燒室的熄火特性和難點(diǎn)：燃燒室內(nèi)穩(wěn)定點(diǎn)火源形成過程分析。（四）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容發(fā)動機(jī)推力產(chǎn)生原理演示、燃燒室燃燒組織演示及燃燒室流阻特性實(shí)驗(yàn)。（五）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目4通過實(shí)驗(yàn)加深對發(fā)動機(jī)推力產(chǎn)生原理和燃燒室內(nèi)燃燒組織情況的理解，獲得燃燒室的流第五章渦輪的工作原理與特性（一）教學(xué)要求了解渦輪的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，理解渦輪的基本工作原理與特性，了解渦輪的冷卻方式與特點(diǎn)，了解先進(jìn)渦輪技術(shù)及其應(yīng)用。（二）內(nèi)容提要渦輪的工作原理，渦輪特性，渦輪冷卻。（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：基元級速度三角形，基元級的基本工作原理，多級渦輪的特點(diǎn)和主要性能參數(shù)，渦輪的通用特性。難點(diǎn)：渦輪在非設(shè)計(jì)狀態(tài)下的工作特點(diǎn)。第六章排氣系統(tǒng)的工作原理與特性（一）教學(xué)要求了解排氣系統(tǒng)的功用與要求，了解混合器的工作情形與特性，理解亞音速噴管的工作狀態(tài)和計(jì)算方法，理解超音速噴管的工作原理與調(diào)節(jié)原理，了解排氣系統(tǒng)與飛機(jī)、發(fā)動機(jī)相互（二）內(nèi)容提要排氣系統(tǒng)概述，混合器的工作原理與特性,亞音速噴管的工作原理與性能，超音速噴管的工作原理與性能，其它形式噴管簡介，排氣系統(tǒng)與機(jī)后體的相互干擾。5（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：收斂形噴管的三種工作狀態(tài)及參數(shù)計(jì)算，收斂—擴(kuò)散形噴管的工作狀態(tài)及參數(shù)計(jì)難點(diǎn)：混合器特性，收斂—擴(kuò)散形噴管非設(shè)計(jì)狀態(tài)的推力損失及調(diào)節(jié)，排氣系統(tǒng)與機(jī)后第七章飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)各部件的匹配工作（一）教學(xué)要求理解幾何不可調(diào)的渦扇發(fā)動機(jī)各部件的匹配工作，深刻理解渦扇發(fā)動機(jī)的調(diào)節(jié)與匹配工作的關(guān)系，深刻理解渦扇發(fā)動機(jī)的參數(shù)沿共同工作線的變化規(guī)律，理解加力式混排渦扇發(fā)動機(jī)各部件的匹配工作，理解超音速進(jìn)氣道與發(fā)動機(jī)的匹配工作特點(diǎn)，了解確定共同工作點(diǎn)的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算方法與程序。（二）內(nèi)容提要幾何不可調(diào)的渦扇發(fā)動機(jī)各部件的匹配工作，幾何可調(diào)節(jié)的渦扇發(fā)動機(jī)各部件的匹配工作，混合排氣加力渦扇發(fā)動機(jī)各部件的匹配工作，超音速進(jìn)氣道與發(fā)動機(jī)的匹配工作。（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：燃?xì)獍l(fā)生器的匹配工作條件、方程與共同工作線，低壓壓氣機(jī)與低壓渦輪的匹配工作條件、方程與匹配工作線，發(fā)動機(jī)工作參數(shù)沿共同工作線的變化情形，尾噴管臨界截面調(diào)節(jié)、壓氣機(jī)調(diào)節(jié)對匹配工作的影響，加力渦扇發(fā)動機(jī)的調(diào)節(jié)規(guī)律及加力故障分析，超音速進(jìn)氣道與發(fā)動機(jī)的匹配工作。難點(diǎn)：低壓渦輪落壓比的變化規(guī)律分析，加力故障分析。第八章發(fā)動機(jī)性能參數(shù)與工作過程參數(shù)的關(guān)系6（一）教學(xué)要求理解混排渦扇發(fā)動機(jī)、雙轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動機(jī)在不加力與加力時(shí)的實(shí)際熱力循環(huán)和可用能分配的概念，了解發(fā)動機(jī)的氣動熱力計(jì)算步驟與方法，理解性能參數(shù)與工作過程參數(shù)的關(guān)系，了解最佳循環(huán)工作過程參數(shù)選擇的原則和方案。（二）內(nèi)容提要渦扇發(fā)動機(jī)的熱力循環(huán)分析，發(fā)動機(jī)的氣動熱力計(jì)算，不加力發(fā)動機(jī)單位推力和耗油率與工作過程參數(shù)的關(guān)系，加力發(fā)動機(jī)單位推力和耗油率與工作過程參數(shù)的關(guān)系，發(fā)動機(jī)參數(shù)（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：發(fā)動機(jī)的性能參數(shù)與工作過程參數(shù)的關(guān)系。難點(diǎn)：混合排氣渦扇發(fā)動機(jī)的實(shí)際循環(huán)分析，不加力發(fā)動機(jī)工作過程參數(shù)對性能參數(shù)的第九章發(fā)動機(jī)特性（一）教學(xué)要求理解發(fā)動機(jī)性能參數(shù)（試車數(shù)據(jù)）的換算原理與方法，理解渦扇發(fā)動機(jī)（雙轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動機(jī)）的節(jié)流特性、速度特性、高度特性及影響因素，理解渦扇發(fā)動機(jī)與渦噴發(fā)動機(jī)特性的異同，了解飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)特性的計(jì)算機(jī)輔助方法，了解發(fā)動機(jī)的臺架試車方法和有關(guān)參數(shù)的（二）內(nèi)容提要發(fā)動機(jī)特性的獲取方法，發(fā)動機(jī)的節(jié)流特性、速度特性、高度特性。7（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：發(fā)動機(jī)性能參數(shù)（試車數(shù)據(jù)）的換算及其使用，發(fā)動機(jī)的節(jié)流特性、速度特性和難點(diǎn)：調(diào)節(jié)規(guī)律，設(shè)計(jì)點(diǎn)參數(shù)對速度特性的影響。第十章發(fā)動機(jī)的過渡工作狀態(tài)（一）教學(xué)要求理解渦扇發(fā)動機(jī)的加、減速過程，了解渦扇發(fā)動機(jī)的起動、接通（或斷開）加力過程，了解發(fā)動機(jī)過渡工作狀態(tài)的臺架試車方法和有關(guān)參數(shù)的測試技術(shù)。（二）內(nèi)容提要發(fā)動機(jī)的加速過程，發(fā)動機(jī)的減速過程，發(fā)動機(jī)的起動過程，發(fā)動機(jī)的其它過渡工作狀（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：發(fā)動機(jī)的加、減速過程。難點(diǎn)：影響發(fā)動機(jī)起動的因素。第十一章發(fā)動機(jī)的使用特性（一）教學(xué)要求理解使用因素對發(fā)動機(jī)性能的影響，了解發(fā)動機(jī)的使用限制，掌握發(fā)動機(jī)常遇典型故障分析方法及思路。（二）內(nèi)容提要使用因素對發(fā)動機(jī)性能的影響，發(fā)動機(jī)常遇典型故障分析，發(fā)動機(jī)的使用限制。8（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：使用因素對發(fā)動機(jī)性能的影響，發(fā)動機(jī)常遇典型故障分析。難點(diǎn)：發(fā)動機(jī)的使用限制。第十二章新概念發(fā)動機(jī)（一）教學(xué)要求理解脈沖爆震發(fā)動機(jī)、超燃沖壓發(fā)動機(jī)、等離子電噴發(fā)動機(jī)、組合式噴氣發(fā)動機(jī)的工作原理，了解脈沖爆震發(fā)動機(jī)、超燃沖壓發(fā)動機(jī)、等離子電噴發(fā)動機(jī)、組合式噴氣發(fā)動機(jī)的性能特點(diǎn)、工程應(yīng)用前景與研究的發(fā)展與現(xiàn)狀。（二）內(nèi)容提要脈沖爆震發(fā)動機(jī)、超燃沖壓發(fā)動機(jī)、等離子電噴發(fā)動機(jī)、組合式噴氣發(fā)動機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)、工程應(yīng)用前景與研究的發(fā)展與現(xiàn)狀。（三）重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：脈沖爆震發(fā)動機(jī)、超燃沖壓發(fā)動機(jī)、等離子電噴發(fā)動機(jī)、組合式噴氣發(fā)動機(jī)的工難點(diǎn)：脈沖爆震發(fā)動機(jī)、超燃沖壓發(fā)動機(jī)、等離子電噴發(fā)動機(jī)、組合式噴氣發(fā)動機(jī)的結(jié)五、教材和參考書（一）使用教材《飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)原理》，何立明主編，國防工業(yè)出版社，2006.5。（二）參考教材98.《ДВУХКОНТУРНЫЕАВИАЦИОННЕДВИГАТЕЛИ(ТЕОРИЯ,РАСЧЕТИ9．《ТЕОРИЯ,РАСЧЕТИЭНЕРГЕТИЧЕСКИХУСТАНОВОК》，В.В.КУЛАСИН,МОСКВАМАШИНОСТРОЕНИЕ,2002。六、考核方式考試（筆試，開卷與閉卷相結(jié)合）七、說明（一）能力培養(yǎng)要求通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下能力：2．初步掌握應(yīng)用本課程理論知識，進(jìn)行飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)性能論證的能力。3．初步具備利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)性能計(jì)算與分析的能力。4．進(jìn)行發(fā)動機(jī)性能試車，初步使用相關(guān)測試設(shè)備、科學(xué)整理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。（二）與相關(guān)課程的分工銜接本課程教學(xué)內(nèi)容直接與現(xiàn)役裝備的性能故障分析、新機(jī)性能論證有關(guān)，同時(shí)又是飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)控制，飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)總