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-上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
《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
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
《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
《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
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。
燃气轮机与联合循环(第13课 燃气轮机的控制)
+ (Pgt )c 燃气轮机
+
Pgto
agt
+ Po
+-
+
Kst
(Pst )c
汽轮机
Psto
（a）
（b）
Kgt
+ (Pgt ) c + +-
燃气轮机
Pgto
Pc
agt ast
+ Po
+
+-
Kst
+
汽轮机
Psto
+ (Pst )c
（c）
功率测量元件
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
（1）暂态漂移过程
——暂态一次调频
（2）自动校正过程
——解除一次调频
3．功率与频率联合扰动下的自动调节
——基本等同于两个过程的简单叠加
4．内扰作用下的自动调节
如燃料压力、热值变化
Vcm VcT
n
Vw
功
(Pgt )c
(Pgt )
率 调
nc
(Pgt )h
a0 -
ncor ncor Kn
组
位置测量元件
IGV角度 控制子回路
n 转速测量元件 IGV防喘振控制主回路
温度测量元件
IGV辅助温控主回路
五、燃气轮机的DLN燃烧控制
➢任务：分配燃料→燃烧效率、稳定性，抑制 N O x
ASV
pf SRV
GCV1
至D5
至PM1 GCV2
GCV3 （a）
至PM4
PM4
防喘振调节器 （P）
a0 -
ncor ncor Kn
燃气轮机与汽轮机课程教学大纲-上海交通大学
课程基本信息（Course Information） 课程代码 （Course Code） *课程名称 （Course Name） 课程性质 (Course Type) 授课对象 （Audience） 授课语言 (Language of Instruction) *开课院系 （School） 先修课程 （Prerequisite） 授课教师 （Instructor） PO417 *学时 （Credit Hours） 48 *学分 （Credits） 3
燃气轮机与汽轮机 Gas turbine and steam turbine 专业选修 本科四年级及研究生 中文
机械与动力工程学院
流体力学、热力学、叶轮机械原理 臧述升\葛冰 课程网址 (Course Webpage)
本课程是为本科高年级及研究生开设的燃气轮机原理及蒸汽轮机装置课程， 通过 本课程使学生掌握燃气轮机的基本理论及性能分析方法， 掌握燃气轮机性能设计 的方法，了解当今国际先进动力循环装置。主要讲述燃气轮机的基本原理，燃气 *课程简介（Description） 轮机循环理论，燃气轮机循环计算，燃气轮机实际循环，燃气轮机燃烧室，燃气 轮机的部件性能，燃气轮机的性能设计，燃气轮机的变工况，相似理论，燃气轮 机的动态工况，燃气轮机的性能仿真，汽轮机特性，燃蒸复合循环装置。 This course is an elective for masters who major in Thermal Energy Engineering or Thermo-physics. It mainly includes the following components: principle of gas turbine cycle, stable performance computation of gas turbine, performance analysis methods of gas turbine in off-design condition, dynamic questions of gas turbine, performance analysis methods of gas and steam combined power,. By studying, the students will not only initially grasp the major theory and performance analysis methods of thermal energy cycle, and the performance *课程简介（Description） characteristic of thermal energy device in the complex operating mode, but also be familiar with the general situation and the ideas of research in the fields of gas turbine and steam cycle etc. It will help the students extend their scope of knowledge and offer them a firm base for further learning, research and application. Pay attention that the Engineering Thermodynamics is required to those who want to take this course.
上海交通大学课程教学大纲
课堂教学和反转课堂
Lectureand Discussion
讨论题
Discussion
掌握授课内容并作报告
Mastering the teaching contentand report
课堂报告
Report
3.考核方式及规定/Grade Composition and Grading Policy
课程简介
Course
Description
This course is for students majored in aerospace engineering. This course introduces fundamentalsof strength and stiffness ofcompositematerials and structures. The contents of the course cover principles of composite material mechanics, introduction to composite, lamina stress-strain relationship, effective moduli and strength of a continuous fiber-reinforced lamina, analysis of lamina hydrothermal behavior, analysis of laminates, hydrothermal effects in laminates,interlaminar stresses, mechanical testing of composites.Moreover, the students are required to self-learn several lecture including manufacturing process and certification etc. After learning this course, the students should master the fundamental design knowledge of composite structures, cultivate the capabilities ofquantitative analysisandlogical thinking, and establish the ability of solving practical problems usingalgorithm design andcomputer programing.
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作业 5
大作业：分轴 燃气轮机性 能设计、计算 实验 （2 学时/ 实验） ： 课程讨论
4
2 2
实验室 专题讨论 大作业汇 报
考试
2
笔试
*考核方式 (Grading)
笔试+平时测验作业 教材：Gas Turbine Theory H. Cohen, G. F. Rogers, H. I. H. Saravanamuttoo 参考书目： 1、燃气轮机装置 沈炳正 机械工业出版社 2、燃气轮机原理与性能 翁史烈 上海交通大学出版社 3、燃气轮机工作原理及性能 朱行健 王雪瑜 科学出版社 4、燃气轮机循环理论 佐滕豪
《燃气轮机与汽轮机》课程教学大纲
课程基本信息（Course Information） 课程代码 （Course Code） *课程名称 （Course Name） 课程性质 (Course Type) 授课对象 （Audience） 授课语言 (Language of Instruction) *开课院系 （School） 先修课程 （Prerequisite） 授课教师 （Instructor） PO417 *学时 （Credit Hours） 48 *学分 （Credits） 3
*教材或参考资料 (Textbooks & Other Materials)
其它 （More） 备注 （Notes）
备注说明： 1．带*内容为必填项。 2．课程简介字数为 300-500 字；课程大纲以表述清楚教学安排为宜，字数不限。
6
课堂教学
资料查阅
4
课堂教学 及课堂讨论
作业 1
课堂测验
燃气轮机热 力计算
6
课堂教学 及课堂讨论
作业 2
*教学内容、进度安排及 要求 (Class Schedule & Requirements)
相似理论
6
课堂教学
作业 3
燃气课堂讨论
作业 4
课堂测验
变工况性能 计算
8
课堂教学
课程教学大纲（course syllabus）
*学习目标(Learning Outcomes)
1．掌握燃气轮机的基本原理，燃气轮机循环理论，燃气轮机循环计算，燃气轮 机实际循环，燃气轮机燃烧室，燃气轮机的部件性能，燃气轮机的性能设计，燃 气轮机的变工况，相似理论，燃气轮机的动态工况，燃气轮机的性能仿真，汽轮 机特性，燃蒸复合循环装置等相关的专业知识。 2．建立初步的燃气轮机及蒸汽轮机的基本概念以及分析和解决问题的能力。 3、培养工程师的基本素养。 教学内容 燃气轮机简 介 ；设计过 程 燃气轮机循 环理论 学时 教学方式 作业及要求 基本要求 了解燃气 轮机基本 概念、发 展状况 掌握燃气 轮机循环 基本原 理，计算 了解计算 目的；计 算方法 掌握相似 参数与换 算参数方 法 轴流压气 机、涡轮 等部件特 性 的表 达、原理 及应用 部件特性 的处理； 部件间的 匹配方法 课下完成 考查方式
燃气轮机与汽轮机 Gas turbine and steam turbine 专业选修 本科四年级及研究生 中文
机械与动力工程学院
流体力学、热力学、叶轮机械原理 臧述升\葛冰 课程网址 (Course Webpage)
本课程是为本科高年级及研究生开设的燃气轮机原理及蒸汽轮机装置课程， 通过 本课程使学生掌握燃气轮机的基本理论及性能分析方法， 掌握燃气轮机性能设计 的方法，了解当今国际先进动力循环装置。主要讲述燃气轮机的基本原理，燃气 *课程简介（Description） 轮机循环理论，燃气轮机循环计算，燃气轮机实际循环，燃气轮机燃烧室，燃气 轮机的部件性能，燃气轮机的性能设计，燃气轮机的变工况，相似理论，燃气轮 机的动态工况，燃气轮机的性能仿真，汽轮机特性，燃蒸复合循环装置。 This course is an elective for masters who major in Thermal Energy Engineering or Thermo-physics. It mainly includes the following components: principle of gas turbine cycle, stable performance computation of gas turbine, performance analysis methods of gas turbine in off-design condition, dynamic questions of gas turbine, performance analysis methods of gas and steam combined power,. By studying, the students will not only initially grasp the major theory and performance analysis methods of thermal energy cycle, and the performance *课程简介（Description） characteristic of thermal energy device in the complex operating mode, but also be familiar with the general situation and the ideas of research in the fields of gas turbine and steam cycle etc. It will help the students extend their scope of knowledge and offer them a firm base for further learning, research and application. Pay attention that the Engineering Thermodynamics is required to those who want to take this course.