航空发动机与燃气轮机导论

课程编码：180215085804P3001H 英文名称：Fundamentals of Gas Turbine Theory 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业课 主讲教师：赵胜丰等

本课程是航空宇航推进理论与工程学科研究生的学科专业核心课。本课程将系统介绍航空发动机和燃气轮机发展历史及主要性能指标，详细介绍两机各部件工作特点及其特性；重点学习两机的基本工作原理，开展两机热力循环分析、设计点热力计算、各部件性能、各系统工作原理等；拓展学习两机的发展趋势，及新技术、新结构、新材料在发动机上的应用。通过本课程的学习，学生对两机可形成初步认识，理解两机的工作原理及重要参数选取规律，可独立完成两机设计点的热力计算，掌握两机最新的发展趋势，具备开展此方向深入研究的基础。

工程热力学、气体动力学、传热传质学

第一章 燃气轮机总体 6学时 付经伦
第1节 燃气轮机概述及发展
第2节 燃气轮机结构及工作原理
第3节 燃气轮机总体性能燃气轮机概述及发展
第二章 航空发动机总体 6学时 赵胜丰
第1节 航空发动机类型
第2节 航空发动机热力循环
第3节 航空发动机设计流程
第4节 航空发动机发展趋势
第三章 航空发动机进气道 3学时 赵胜丰
第1节 亚声速进气道
第2节 超声速进气道
第四章 航空发动机尾喷管 3学时 赵胜丰
第1节 收敛尾喷管
第2节 收扩尾喷管
第3节 矢量尾喷管
第五章 压气机 9学时 赵胜丰
第1节 轴流/离心压气机
第2节 压气机设计流程
第3节 压气机结构
第4节 压气机发展趋势
第六章 燃烧室 3学时 赵胜丰
第1节 燃烧室基本原理
第2节 燃烧室内部流动特性
第3节 燃烧室内部燃烧特性
第七章 轴流透平 21学时 付经伦
第1节 透平简述及气动设计
第2节 透平损失及叶片造型
第3节 透平冷却
第4节 二次空气系统与整机热分析
第5节 透平性能匹配
第6节 试验及测试
第八章 发动机特性 6学时 赵胜丰
第1节 发动机特性获取方法
第2节 高度特性
第3节 速度特性
第4节 节流特性
第九章 航空发动机总体结构及分系统介绍 3学时 赵胜丰
第1节 航空发动机转子结构
第2节 航空发动机静子结构
第3节 航空发动机附件系统介绍

赵胜丰，博导，教授级工程师，青年拔尖人才。2002年至2006年就读于华中科技大学能源学院，获得工学学士；2006年至2011年在中国科学院工程热物理研究所攻读博士学位，于2011年博士毕业后留所工作，先后被聘为助理研究员、副研究员、项目研究员，正高级工程师。于2016年入选为中国科学院青年创新促进会会员。长期从事航空发动机气动热力学方面的研究，主要致力于高性能压缩系统设计和内部复杂流动机理方面的研究。作为项目负责人或学术骨干，承担了两机专项基础研究、民用飞机专项工程、民用飞机科研重大、装备预研中科院联合基金、GF基础科研、国家自然科学基金等项目20余项。结合项目研究，已经在国际国内核心刊物、国内外重要学术会议上发表论文60余篇，授权/申请国家发明专利30余件，先后获得国家科技进步二等奖、国防技术发明二等奖、中科院杰出科技成就奖、入选了中科院青促会优秀会员，吴仲华优秀青年学者。
付经伦，2008年毕业于中国科学院工程热物理所，获工学博士。2016年~2018年，作为访问学者赴美国Siemens与中佛罗里达大学联合研发中心Center for Advanced and Energy Research工作。中国科学院工程热物理研究所，项目研究员；中国科学院大学岗位教授；中科合肥中型燃气轮机研究院有限公司，总经理及法人。《Journal of Mechanical Engineering Research》等多家国际期刊编委，ASME Turbo Expro审稿人，国家自然基金、国家LJ基础研究评审专家。研究方向为燃气轮机透平/涡轮强耦合及燃机数字化研究。在燃气轮机总体及高温透平关键设计技术领域，完成高精准燃气轮机总体性能设计及分析工具、透平叶片气动/冷却设计工具开发，建立了完整的可适用于涡喷、涡扇及地面工业燃气轮机的总体性能设计、校验和分析平台。作为项目负责人申请并承担国家自然科学基金项目2项，国家“航空发动机及燃气轮机”基础研究项目子课题1项，江苏省“双碳”重大科技示范项目1项，中国科学院重点部署项目子课题1项，中国科学院特别交流计划项目1项、企业委托项目4项，北京市教委项目6项等，负责项目经费总计8326余万元；此外还参加国家973项目、国家自然科学重点基金等项目7项。发表学术论文50余篇，其中SCI收录11篇，国际会议特邀报告1篇，申请国家发明专利11项，授权7项。主持完成一项燃煤机组低压排汽缸工程改造应用，改造的300MW机组被国家能源局评为“金牌”机组。