燃气轮机基础

课程信息

课程名称／课程号	适用范围与修读要求
燃气轮机基础 ENER4010M	热能 · 25级及以前、26级 专业选修 · 模块选修 新能源 · 25级及以前 专业选修 · 模块选修 储能卓工班 · 26级 专业选修（项目3）

课程简介

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燃气轮机(Gas Turbine)是一种以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械，其组成包括压气机、加热工质的设备(燃烧室)、透平、控制系统和其它辅助设备等。燃气轮机不仅涉及燃烧学、空气动力学、热力学和传热学等学科，还涉及材料、强度、振动、转子动力学和自动控制等理论。《燃气轮机基础》讲授有关燃气轮机的基本原理、基本结构，燃气轮机的热力循环及其分析、计算方法。开设《燃气轮机基础》课程的目的，就是使能源与环境系统工程和新能源科学与工程专业的学生，了解、掌握燃气轮机及其燃气—蒸汽联合循环发电的基本理论、技术，培养这方面的高级技术人才，为我国燃气轮机及其燃气—蒸汽联合循环发电事业服务。《燃气轮机基础》讲述燃气轮机的基本结构，燃气轮机的热力循环及其计算方法，用燃气轮机与其它热力循环或生产过程组成的复合循环和系统，不同轴系方案燃气轮机的变工况性能及其计算方法，各种因素对性能的影响。本课程着重讲述基本概念，注意说理分析，特别是对燃气轮机变工况性能的一些问题尤为注意；其次是尽可能地结合工程实际，注意实用；再次是注意介绍近年来不断发展的新技术和新动向。第一章：燃气轮机循环：理想简单循环、实际简单循环、回热循环、复杂循环、航空燃气轮机循环、闭式循环、半闭式循环、循环的计算方法。第二章：燃气轮机的基本类型和结构：燃气蒸汽的基本类型和结构、压气机、燃烧室、透平。第三章：复合循环与系统：燃气蒸汽联合循环、注蒸汽的燃气轮机循环、燃气轮机联供系统。第四章：燃气轮机变工况概述：各个部件的变工况性能、燃气轮机的轴系方案、燃气轮机的平衡运行和变工况计算的原则。第五章：燃气轮机变工况性能：单轴燃气轮机的变工况性能、分轴燃气轮机的变工况性能、双轴燃气轮机的变工况性能、三轴燃气轮机的变工况性能、燃气轮机的自由度和参数变化类型。

来源：教务网。

课程内容

分数构成

平时上课情况占20％，讨论课发言占30％，期末大课程作业（外文文献阅读、翻译、评述、课后感）占50％。

课程大纲

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课程主要内容及学时分配（打√号为重点讲授部分）

绪论√

第一章：燃气轮机循环√

理想简单循环、实际简单循环、回热循环、复杂循环、航空燃气轮机循环、循环的计算方法。

第二章：燃气轮机的基本类型和结构√

燃气轮机的基本类型和结构、压气机、燃烧室、透平。

第三章：复合循环与系统√

燃气—蒸汽联合循环、注蒸汽的燃气轮机循环。

第四章：燃气轮机变工况概述√

各个部件的变工况性能、燃气轮机的轴系方案、燃气轮机的平衡运行和变工况计算的原则。

第五章：燃气轮机变工况性能√

单轴燃气轮机的变工况性能、分轴燃气轮机的变工况性能、双轴燃气轮机的变工况性能、三轴燃气轮机的变工况性能、燃气轮机的自由度和参数变化类型。

附：授课时间表（总计16课时）

周次	学时	教学内容（要点）	课程思政融入点和实施方法	教学形式（理论、讨论、实践、实验、测试等）
1	2	绪论（讲授） 燃气轮机的定义及组成、燃气轮机的工作原理及热力过程、燃气轮机的主要特点	新中国建立后我国燃气轮机、航空发动机以及舰船用燃气轮机的艰难发展历程	理论讲授 课堂讨论
2	2	绪论（讲授） 国内外燃气轮机的发展及应用概况、燃气轮机技术的发展趋势与前景、我国燃气轮机的发展情况	目前技术的突破性成果，今后的发展动向，引导学生树立创新意识，勇于攻克关键核心技术	理论讲授 课堂讨论
3	2	第一章：燃气轮机循环（讲授） 热力循环的概念、循环分析的目的和一般方法、燃气轮机热力性能指标、燃气轮机的简单循环分析		理论讲授 课堂讨论
4	2	第一章：燃气轮机循环（讲授） 燃气轮机的实际简单循环分析、影响实际简单循环性能的主要因素、燃气轮机压比的选择原则、燃气轮机简单循环性能的热力计算、燃气轮机热力计算举例、提高燃气轮机装置热力性能的途径		理论讲授
5	2	第二章：燃气轮机的基本类型和结构（讲授） 燃气轮机的压气机概述、轴流式压气机级的工作原理、基元级及其速度三角形、多级压气机、压气机的特性	介绍国家发展战略	理论讲授
6	2	第二章：燃气轮机的基本类型和结构（讲授） 多级压气机喘振及防止、燃气轮机的燃烧室、燃烧室的类型与基本结构、燃烧室的工作过程、燃气轮机的燃气涡轮、燃气涡轮的分类及特点、燃气涡轮的结构、燃气涡轮的工作原理、燃气涡轮的冷却		理论讲授
7	2	第三章：燃气轮机的性能及影响性能的因素（讲授）		理论讲授
8	2	讨论课，燃气轮机观摩（讨论、观摩）		理论讲授 课堂讨论