燃气轮机与汽轮机课程教学大纲-上海交通大学

《船舶主机》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：NA3732、课程名称（中/英文）：船舶主机/Marine Engine3、学时/学分：51/34、先修课程：工程热力学，传热学5、面向对象：轮机工程专业本科高年级学生。

6、开课院（系）、教研室：船舶海洋与建筑工程学院动力装置及自动化研究所7、教材、教学参考书：1）教材：《船舶主机》张维竞编，上海交通大学校内教材2）教学参考书：《船舶柴油机》钱耀南主编，大连海事大学出版社，1999《船舶柴油机》黄少竹主编，大连海事大学出版社，2006《船舶柴油机》孙培廷主编，大连海事大学出版社，2002二、课程性质和任务本课程是轮机工程专业方向的必修课程。

主要讲授船舶主机的发展现状，船舶柴油机结构及工作原理，船舶柴油机换气和增压，柴油机燃油喷射与燃烧，柴油机润滑与冷却，柴油机起动、换向与操纵系统，柴油机特性及选型，船舶汽轮机与燃气轮机结构及工作原理。

本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。

三、教学内容和基本要求第1章船舶柴油机概述掌握柴油机基本工作原理，船舶柴油机的分类和总体结构，船舶柴油机的主要技术指标。

要求：掌握船舶柴油机的总体结构及工作原理，了解主要技术指标。

第2章船舶柴油机结构1 主要运动机件；2 主要固定机件。

要求：掌握柴油机主要的机件及其作用。

第3章船舶柴油机换气和增压1 柴油机换气过程2 换气机构3 废气涡轮增压要求：掌握柴油机的换气过程及换气机构，了解废气涡增压的特性。

第4章燃油喷射与燃烧1 燃油喷射2 喷油泵及喷油器3 混合气的形成和燃烧要求：掌握柴油机燃油喷射对混合气形成的影响，缸内燃烧过程。

第5章柴油机润滑与冷却1 柴油机燃油系统；2 柴油机润滑系统；2 柴油机冷却系统。

要求：掌握柴油机的润滑与冷却系统的结构及工作原理。

第6章柴油机起动、换向和操纵系统1 起动装置；2 换向装置；3 柴油机的操纵系统。

要求：掌握柴油机的起动、换向和操纵的工作原理。

课程设计汽轮机一、教学目标本课程的目标是让学生掌握汽轮机的基本原理、结构和工作流程，了解汽轮机在现代工业中的应用及其重要性。

知识目标：学生能够描述汽轮机的基本原理、结构和工作流程，了解汽轮机的分类和特点。

技能目标：学生能够运用所学知识分析汽轮机的工作性能，进行简单的故障诊断和维护。

情感态度价值观目标：学生能够认识到汽轮机在现代工业中的重要性，培养对汽轮机技术的兴趣和热情。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括汽轮机的基本原理、结构、工作流程及其在现代工业中的应用。

1.汽轮机的基本原理：学生将学习汽轮机的工作原理，包括蒸汽的生成、膨胀和做功过程。

2.汽轮机的结构：学生将了解汽轮机的主要组成部分，如转子、静子、调速系统等，并学习其功能和相互关系。

3.汽轮机的工作流程：学生将掌握汽轮机的工作流程，包括蒸汽的进入、膨胀、排气等阶段。

4.汽轮机在现代工业中的应用：学生将学习汽轮机在电力、石油、化工等领域的应用及其重要性。

三、教学方法本课程将采用讲授法、案例分析法和实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法：教师将通过讲解汽轮机的基本原理、结构和工作流程，引导学生掌握相关知识。

2.案例分析法：教师将提供汽轮机实际运行案例，引导学生运用所学知识进行分析，提高学生的实际操作能力。

3.实验法：学生将有机会进行汽轮机模型实验，观察和验证汽轮机的工作原理，增强对知识的理解和记忆。

四、教学资源本课程将使用教材、参考书、多媒体资料和实验设备等多种教学资源。

1.教材：将选用权威、实用的教材，为学生提供全面、系统的学习资料。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识视野。

3.多媒体资料：利用多媒体课件、视频等资料，生动展示汽轮机的工作原理和实际运行场景。

4.实验设备：提供汽轮机模型实验设备，让学生亲自动手操作，提高实践能力。

五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多种形式，以全面客观地评价学生的学习成果。

《推进原理》课程教学大纲课程基本信息（Course Information）课程代码（Course Code）AV315*学时（Credit Hours）64*学分（Credits）4*课程名称Course Name）（中文）推进原理（英文）Propulsion Principle课程性质(Course Type)专业必修类授课对象（Audience）本科大三下学期授课语言(Language ofInstruction)中文*开课院系（School）航空航天学院先修课程（Prerequisite）工程热力学、空气动力学授课教师（Instructor）滕金芳、羌晓青课程网址(CourseWebpage)site/preview#/home/v?currentoc=8290*课程简介（Description）此课程是针对航空航天工程专业的本科专业必修课程。

教学目标：要求学生掌握航空燃气轮机与火箭发动机的基本原理、结构及其基本设计能力。

课程的目的是让学生应用基础知识，理解并掌握航空燃气轮机的基本工作原理，其主要部件（压气机、主燃烧室、涡轮、进气道和尾喷管）的工作原理以及设计概要，航空燃气轮机热力循环及热力计算，总体和部件结构，部件的共同工作特性和控制规律，非设计工况的特性等；掌握火箭发动机的特点、功用、主要参数、热力学关系式以及喷管理论，液体、固体火箭发动机的组成系统以及工作过程与原理等。

在此基础上，了解近期已采用和今后即将采用的航空燃气轮机设计的新技术以及火箭发动机的发展趋势。

学有余力的同学可以进行拓展学习，对各个学习单元进行深入研究。

课程围绕航空发动机和火箭发动机两条主线，以推进原理的知识探究作为基础，分析解决科研问题的能力建设作为核心，这个过程中的严谨求实和探究的人格养成作为根本，进而激发出深入研究的兴趣，树立“奋发图强、空天报国”信念。

*课程简介（Description）This course is a compulsory course for undergraduates majoring in aerospace engineering. Course objectives: students are required to master the basic principle and structure of aircraft gas turbine engines and rocket engines, and basic design ability. The purpose of the course is to let students master parametric cycle analysis and calculation of aircraft gas turbine engines. The main component (including compressor, main burner, turbine, inlet and nozzle) performance and structure of aircraft gas turbine engines should be mastered. The enginematching off-design and control law should also be mastered. The characteristics, mainparameters, thermodynamic equation and the nozzle theory of liquid and solid rockets shouldbe mastered, too. On this basis, the new technology and the development trend of aircraftgas turbine engines and rocket engines should be known. The course has two main lines ofaircraft gas turbine engines and rocket engines. Learning ability of students can be trainedand expanded to further research fields. Set up the belief of "working hard and serving thecountry".课程教学大纲（course syllabus）*学习目标(Learning Outcomes)1. 价值引领：树立“奋发图强、空天报国”信念（A3.1）；追求真理，树立创造未来的远大目标（A4）。

《汽轮机运行教学大纲》一、课程的性质、任务课程的性质：《汽轮机设备运行》是热能与动力工程专业（中专）的主要专业课之一。

课程的任务：学生通过对本门课的学习应牢固掌握蒸汽在汽轮机中的流动过程和能量转换过程，以及为实现能量有效转换而对结构的要求；掌握和了解汽轮机变工况的规律，凝汽设备的工作原理、调节系统的工作原理、汽轮机叶片及其它主要零件的强度和振动的概念，供热式汽轮机的特点及机组运行方面的基础知识。

二、课程的基本要求⒈掌握蒸汽在汽轮机通流部分中的流动规律和能量转换过程及能量转换过程过程中各种损失的物理概念和提高效率的途径；明确速度比的物理意义；熟练的掌握级的轮周功率。

⒉了解多级汽轮机及其装置的特点，了解如何合理地确定汽轮机的参数及如何选择汽轮机的结构形式，并了解多级汽轮机的热力计算方法。

⒊掌握喷嘴、级和级组的变工况规律及特性；变工况对机组的安全性、经济性影响；了解流量网图。

⒋了解汽轮机凝汽设备的组成、任务、工作原理、影响凝汽器真空的主要因素及凝汽设备的变工况特性。

⒌掌握汽轮机主要零部件的结构。

了解叶片的强度校核，了解等截面叶片的自振频率的计算和叶片调频方法，了解转子临界转速的概念；了解汽轮发电机组的振动。

⒍掌握汽轮机自动调节和保护系统的基本原理；静态特性及中间再热机组调节特点，了解一次调节抽汽机组的调节原理及工况图。

7.了解汽轮机的热应力、热膨胀及热变形的概念；了解汽轮机的启动和停机的主要过程；了解汽轮机常见事故的原因及处理方法。

三、课程内容绪论：1、第一章综述：汽轮机作用及分类和型号，发展概况。

汽轮机级的工作原理，级的概念及工作原理，蒸汽作用在动叶片上的力，轮周功率；速度比，纯冲动级、反动级、和速度级的最佳速比；部分进汽度的概念。

级内的各项损失，级的热力过程线，级的内功率及内效率。

多级汽轮机的结构及热力过程，多级汽轮机的优越性和特点。

第二章汽轮机辅助设备系统的启停及运行凝汽设备；抽汽设备；给水回热设备；除氧器；冷却设备与系统；发电机的氢、油、水系统。

上海交通大学课程教学大纲SJTU Course SyllabusA 价值引领A1 坚定理想信念，践行社会主义核心价值观A2 厚植家国情怀，担当民族伟大复兴重任A3 立足行业领域，矢志成为国家栋梁A3.1 树立“奋发图强、空天报国”信念A4 追求真理，树立创造未来的远大目标A5 胸怀天下，以增进全人类福祉为己任。

B 知识探究B1 深厚的基础理论B2 扎实的专业核心B3 宽广的跨学科知识B4 领先的专业前沿B5 广博的通识教育B6.1 掌握本专业所需的数学、物理、电子、信息等基本理论知识和技能；B6.1.1 了解并理解专业学习所必需的数学、物理、电子及信息等相关知识；B6.1.2 掌握基础物理实验操作、电子及信息应用等基本技能；B6.1.3 掌握科学实验（研究）的基本的方法论。

B6.2 掌握完整的航空航天工程的基础知识体系，理解科学、工程、社会的关系，理解航空航天系统的复杂性，正确认识航空航天作为现代社会最尖端的技术之一的重要性和潜在的发展能力；B6.2.1 掌握航空航天的知识体系，包括航空航天概论、飞行力学、自动控制原理、飞行器控制、空气动力学、固体力学与结构、飞行器结构力学、工程热力学、推进原理、飞行器设计、发动机设计、航空安全与人为因素等内容；B6.2.2 掌握必要的控制、风洞、结构强度、叶轮机械等实验技能以及相关的实验数据处理和分析方法；B6.2.3 掌握一般工程设计、飞行器设计、发动机设计等设计方法，在具体的飞行器设计尝试中体会系统的复杂性以及如何协调各种设计指标。

C能力建设C1 审美与鉴赏能力C2 沟通协作与管理领导能力C3 批判性思维、实践与创新能力C4 跨文化沟通交流与全球胜任力C5 终身学习和自主学习能力C6 熟练运用各种现代媒体技术获取科学研究信息，包括英文信息的能力；C7 系统地掌握本专业的基本实验方法与技能，能够归纳、整理、分析实验结果C8 初步具备协调各种设计指标、进行飞行器系统设计的能力C9 具备较强的口头与书面表达能力，撰写学术论文和参与学术交流D人格养成D1 刻苦务实、意志坚强D2 努力拼搏，敢为人先D3 诚实守信，忠于职守D4 身心和谐、体魄强健D5 崇礼明德，仁爱宽容D6 通过学习职业道德和学术诚信标准并实践，初步养成良好的职业诚信素质D7 具备关于大型工程系统的复杂性的认识D8 具备关于社会因素和社会影响力在本专业中的重要性的认识D9 初步具备科学素养。

热力涡轮机械理论Theory of Thermal Turbo-machinery课程代码：04410040学分：2学时：32（其中：课堂教学学时：32 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学时:0）先修课程：工程热力学、流体力学适用专业：能源与动力工程教材：热力涡轮机械理论，杜家益，讲义，2015年8月一、课程性质与课程目标（一）课程性质《热力涡轮机械理论》是热能与动力工程专业的一门专业基础选修课程，介绍热力涡轮机械（旋转式叶轮机械：燃气轮机、汽轮机）的构造及工作原理，以完善整个动力机械（含往复活塞式内燃机）的热功转换理论。

通过本课程学习，可适应社会发展需要，具备宽厚的能源与动力工程专业知识，具有一定从事各类动力机械产品研究开发能力，能够解决动力机械工程领域工程技术问题。

（二）课程目标课程目标1: 了解燃气轮机基本组成部分及工作原理，掌握轴流式压气机研究分析方法。

课程目标2：理解理想燃气轮机循环比功、热效率的定义及循环分析方法，掌握实际燃气轮机加热比、增压比的选择原则。

课程目标3：了解汽轮机的结构与工作特点，掌握冲动式级与反动式级的基本工作原理，能熟练运用速度三角形的方法分析气流在级中的流动特性。

二、课程内容与教学要求第一章绪论（一）课程内容（1）总论（2）工程热力学基础理论（二）教学要求（1）掌握工程热力学有关基础理论；了解动力机械的形式、分类及使用场合。

（三）重点与难点.重点燃气轮机与往复活塞式内燃机的比较.难点开口系统中的热力学第一定律应用第二章燃气轮机（-）课程内容（1）概述（2）燃气轮机发展简史（3）压气机（4）涡轮（5）燃烧室（二）教学要求（1）掌握轴流式压气机研究分析方法；（2）理解燃气轮机工作原理及其特点；（2）了解燃气轮机三大组成部分压气机、涡轮、燃烧室的结构形式与分类。

（三）重点与难点.重点轴流式压气机、轴流式涡轮工作原理.难点采用速度三角形的方法对轴流式压气机进行气流运动分析第三章燃气轮机循环理论（一）课程内容（1）燃气轮机循环的主要性能指标；（2）理想燃气轮机循环分析；（3）实际燃气轮机循环分析。

《航空发动机强度与振动》课程教学大纲课程基本信息（Course Information）课程代码（Course Code）AV432*学时（Credit Hours）48*学分（Credits）3*课程名称（Course Name）（中文）航空发动机强度与振动（英文）Structural Strength and Vibration of Aircraft Engines课程性质(Course Type)专业选修类授课对象（Audience）本科大三下学期授课语言(Language of Instruction)中文*开课院系（School）航空航天学院先修课程（Prerequisite）工程热力学、空气动力学、推进原理授课教师（Instructor）课程网址(Course Webpage)*课程简介（Description）本课程是航空航天学院的专业选修课。

主要讲授包括：航空发动机结构强度、振动的基础理论和方法；航空发动机叶片强度、轮盘强度、叶片振动、转子动力特性、转子平衡、整机振动和疲劳强度的基本概念、基础理论和分析方法；航空发动机强度与振动的设计准则和一般规律；航空发动机强度与振动测试技术。

通过本课程的学习，使学生掌握航空发动机部件及总体的强度与振动基本概念和分析方法、把握航空发动机结构强度的设计思想、初步掌握航空发动机结构强度设计方法，培养学生分析、处理航空发动机强度与振动实际问题的能力。

*课程简介（Description）This course is a specialized elective course of the School of Aeronautics and Astronautics. Major lectures include: the theory and methods of the structural strength and vibration of aircraft engines; the basic concepts, theory, and methods of the blade strength, wheel strength, blade vibration, dynamic characteristics of rotor, rotor balancing, body vibration and fatigue strength analysis; strength and vibration of aero-engine design criteria and general rules; the experimental technology of strength and vibration tests.Through this course, students will master the basic concept and analysis method of structural strength and vibration of the pieces and overall aircraft engine, grasp the structural strength of aircraft engine design, preliminary master structural strength design method of aircraft engine, grasp the ability of analysis and solving the structural strength and vibration of aircraft engines in the practice.课程教学大纲（course syllabus）*学习目标(Learning Outcomes) 通过本课程的学习，使学生掌握航空燃气涡轮发动机典型结构件及其组合件的强度与振动基本概念和分析方法；培养学生将实际问题抽象为分析模型的能力，掌握力学基本理论、数学方法的具体应用；把握航空发动机结构强度的设计思想，初步掌握航空发动机结构强度设计方法，培养学生分析、处理航空发动机结构件及其组合件强度与振动实际问题的能力。

燃气轮机及应用一、课程说明课程编号：100117Z10课程名称（中/英文）：燃气轮机及应用/Principle and Application of Gas Turbine 课程类别：专业选修课B组学时/学分：32/2先修课程：普通物理、高等数学、工程热力学、流体力学、内燃机原理适用专业：能源与动力工程教材、教学参考书：[1]付忠广，张辉.电厂燃气轮机概论.北京：机械工业出版社，2014[2]李孝堂.现代燃气轮机技术.北京：航空工业出版社，2006[3]姚秀平.燃气轮机与联合循环.北京：中国电力出版社，2010[4]任其智. PG9351FA燃气轮机原理与应用教程.北京：电子工业出版社，2014二、课程设置的目的意义本课程是面向能源与动力工程专业本科生所开设的一门专业选修课程。

通过本课程学习，使学生了解燃气轮机的基本构造和工作原理以及燃气轮机在国民经济和国防工业各领域的应用状况，掌握燃气轮机的基本热力循环，燃气轮机的类型和结构性能，燃气轮机主要部件的工作原理以及相关辅助和控制系统的理论知识。

三、课程的基本要求知识：了解并掌握燃气轮机基本构造和工作原理及应用现状，包括燃气轮机的基本热力循环、结构和主要部件的工作原理、燃气轮机变工况性能、燃气轮机主要辅助系统和控制系统、燃气轮机在电厂，航空，船舶等主要领域的应用。

能力：通过本课程学习，除了掌握燃气轮机相关基本知识，还要能应用所学知识解决工程实际中的一些相关问题，包括对燃气轮机热力循环进行热经济分析和热力计算，能针对压气机，透平和燃烧室的性能参数进行优化设计，能对燃气轮机工作和控制过程遇到的具体问题进行深入分析，并提出相关解决方案。

素质：通过课程中的分析讨论辩论培养分析沟通交流素质，建立模型、图纸设计到工程应用的思维模式，提升理解工程管理与经济决策的基本素质。

通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。

四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求六、考核方式及成绩评定七、大纲主撰人：大纲审核人：。