叶轮机械原理与内部流动
课程编码：180215082500P1004H
英文名称：Principles and Internal flow of Turbomachinery
课时：60
学分：3.00
课程属性：学科核心课
主讲教师：卢新根等
教学目的要求
本课程是航空宇航推进理论与工程学科研究生的专业核心课程，主要包含叶轮机械内部流动和叶轮机械原理两部分内容。叶轮机械作为一种能量转换的通用机械，在航空发动机、燃气轮机、汽轮机、水轮机以及各类泵、鼓风机和通风机等众多领域和行业中得到广泛应用，因此通过本课程的学习，能进一步加深学生对工程热力学和工程流体力学中基本原理的认识和应用，掌握从理解基本概念到应用、分析基础理论的能力，对叶轮机械有总体认识，掌握叶轮机械基本概念、基本理论、工作原理、工作特性、基本设计理论和实验方法，理解叶轮机械内部复杂的流动性质及其流动参数变化规律等，获得初步的叶轮机械设计经验，并了解叶轮机械领域最新的发展动向和学科前沿，为后续从事叶轮机械相关专业工作奠定基础。
预修课程
工程流体力学；工程热力学
大纲内容
第一章 课程内容和结构 2学时 杜娟
第1节 课程内容和结构
第二章 一些有用的基本思想介绍 4学时 杜娟
第1节 一些有用的基本思想介绍
第三章 涡量和环量 8学时 杜娟
第1节 涡量和环量
第四章 损失来源和损失核算 8学时 杜娟
第1节 损失来源和损失核算
第五章 旋转通道中的流动 6学时 杜娟
第1节 旋转通道中的流动
第六章 非定常流动 2学时 杜娟
第1节 非定常流动
第七章 叶轮机械总体介绍 2学时 卢新根
第1节 叶轮机械总体介绍
第八章 气动热力学基本方程在叶轮机械中应用 2学时 卢新根
第1节 气动热力学基本方程在叶轮机械中应用
第九章 轴流压气机基本工作原理 8学时 卢新根
第1节 轴流压气机基本工作原理
第十章 轴流压气机气动设计方法 6学时 卢新根
第1节 轴流压气机气动设计方法
第十一章 轴流压气机性能特性 6学时 卢新根
第1节 轴流压气机性能特性
第十二章 离心压气机基本工作原理及设计方法 2学时 卢新根
第1节 离心压气机基本工作原理及设计方法
第十三章 涡轮工作原理及特性 4学时 卢新根
第1节 涡轮工作原理及特性
教材信息
1、
Internal Flow: Concepts and Applications
Greitzer, E., C. Tan, and M. Graf
2004
Cambridge University Press
参考书
1、
航空叶片机原理@航空叶片机原理
胡春波
2014年@2009年
国防工业出版社@西北工业大学出版社
课程教师信息
卢新根，工学博士，研究员，博士生导师，国防科技领域卓越青年科学基金获得者（2019年），国防科技创新团队带头人（2019年），“万人计划”国防科技领域青年拔尖人才（2015年），“万人计划”科技创新领军人才（2019年），中国科学院特聘研究员（2016年）。长期从事航空发动机气动热力学研究，在离心组合压气机高负荷构型机理与设计方法、尾迹与低压涡轮非定常耦合流动机理与调控、高负荷高通流压缩系统构型机理与高稳定性调控方法等方面取得了突出的研究成果。作为项目负责人，承担了航空发动机及燃气轮机重大专项基础研究、国家自然科学基金重点/面上/青年项目、民用飞机科研重大、总装探索重大、国防基础科研和装备预先研究等项目30余项；结合项目研究，已经在国际国内核心刊物和国内外重要学术会议上发表论文160余篇，其中SCI论文58篇、EI论文75篇；申请/授权国家发明专利70余项；研究成果先后获得国家科技进步二等奖（第3）、国防科技工业突出贡献奖（第2）、中国科学院杰出科技成就奖（突出贡献者）、军队科学技术进步一等奖（第3）、国防技术发明奖二等奖（第1）、中国科学院青年科学家奖、吴仲华优秀青年学者奖、法国赛峰科技奖和全国百篇优秀博士学位论文提名等多项奖励。
杜娟，中国科学院工程热物理研究所研究员，博士生导师，先进燃气轮机实验室副主任。现担任国家基金委基金项目评审专家、中央军委科技委先进动力领域专家组成员、国际SCI学术期刊《Journal of Thermal Science》与《International Journal of Aerospace Engineering》编委、亚洲燃气轮机（ACGT）国际学术会议组委会委员。2020年入选中华全国青年联合会委员会第十三届委员和中央和国家机关青年联合会委员会第一届委员。长期围绕航空发动机/燃气轮机压气机的气动稳定性和效率问题开展研究工作，先后主持国家自然科学基金青年、面上和优秀青年项目3项、国家航空发动机及燃气轮机重大专项和军委科技委创新特区等10余项科研项目。在ASME Journal of Turbomachinery、Energy等航空、能源、动力领域重要期刊和会议上发表学术论文60余篇，其中SCI论文37篇，申请国家发明专利14项，授权7项，申请国际专利3项，研究成果被《中国科学报》和中科院青年之声报道。先后获德国洪堡学者、教育部博士研究生学术新人奖、AFMC Young Engineer Award、国家优秀青年基金、中国工程热物理学会吴仲华优秀青年学者、中国科学院青年创新促进会优秀会员、中国科学院青年学习标兵和中央与国家机关青年学习标兵等荣誉称号。