课程概述


本课程的任务是使学生懂得航空燃气轮机中燃烧过程的基本理论和燃烧室工作原理，为学生进一步从事航空发动机研究、燃烧室设计及有关燃烧方面的工作打下基础。本课程包含燃烧基础部分和应用部分两个方面内容。

基础部分包括第1～5讲，其中第一讲为绪论、第二讲为燃烧化学热力学与化学动力学基础、第三讲为燃烧的物理学基础、第四讲为着火理论、第五讲为气体燃料的燃烧。该部分内容是各类与燃烧相关专业的通用内容，主要讲述了燃烧的基本现象和基本理论。

专业部分包括第6～10讲，其中第六讲为液体燃料的雾化、蒸发与燃烧、第七讲为主燃烧室概述、第八讲为主燃烧室工作过程与性能、第九讲为加力燃烧室、第十讲为先进主燃烧室技术发展。该部分内容是与航空燃气轮机燃烧技术相关的专业内容，主要讲述了航空燃气轮机主燃烧室与加力燃烧室的结构特点、工作过程、主要性能及发展趋势，该部分旨在使学生深入理解、掌握与当前航空燃气轮机燃烧技术紧密结合的基本原理、基本规律、技术现状及发展方向，为其毕业后从事与航空燃气轮机燃烧相关的研究工作奠定坚实基础。

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证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


预备知识

先修课程：工程热力学、流体力学、气体动力学、传热学。

授课大纲

第一章 绪论

课程介绍

1.1 燃烧的定义及分类

1.2 对燃烧的认识

第一章 章节测验

第一章 章节作业

第二章（一） 燃烧化学热力学

2.1 燃烧学概念及定义

2.2 燃烧焓和热值

2.3 绝热火焰温度

2.4 热力学第二定律的应用

第二章（一） 章节测验

第二章（一） 章节作业

第二章（二） 燃烧化学动力学

2.5 基元反应和复杂反应

2.6 碰撞理论

2.7 质量作用定律、反应级数和反应分子数

2.8 基元反应速率常数与平衡常数的关系

2.9 阿累尼乌斯定律

2.10 影响化学反应速率的因素

2.11 链式化学反应

2.12 分支链式反应的特点与热爆炸的区别

第二章 （二）章节作业

第二章（二） 章节测验

第三章 燃烧的物理学基础

3.1 燃烧中的输运现象

3.2 多组分反应流体一维流动的守恒方程

3.3 火焰传播的基本概念

3.4 Rayleigh线

3.5 Rankine-Hugoniot关系式

3.6 爆震波的特征

第三章 章节作业

第三章 章节测验

第四章 着火理论

4.1 着火过程

4.2 谢苗诺夫热自燃理论

4.3 热自燃着火界限和影响因素

4.4 熄火

4.5 强迫点火

第四章 单元作业

第四章 章节测验

第五章 气体燃料的燃烧

5.1 层流火焰传播机理和传播速度

5.2 影响层流火焰传播速度的因素

5.3 层流预混火焰厚度

5.4 湍流预混火焰传播

5.5 湍流火焰传播理论和影响因素

5.6 低速气流中火焰稳定

5.7 高速气流下的火焰稳定

5.8 可燃气体的扩散燃烧

第五章 章节测验

第五章 章节作业

第六章 液体燃料的雾化、蒸发与燃烧

6.1 液体燃料

6.2 雾化机理和过程

6.3 雾化特性参数

6.4 燃油喷嘴

6.5 油珠的蒸发与燃烧

第六章 章节测验

第六章 章节作业

第七章 主燃烧室概述

7.1 燃烧室功用、设计特征与结构

7.2 燃烧室类型

第七章 章节测验

第七章 章节作业

第八章 主燃烧室工作过程与性能

8.1 燃烧过程的组织

8.2 燃烧室主要性能

8.3 污染排放与控制机理

第八章 章节测验

第八章 章节作业

第九章 加力燃烧室

9.1 加力燃烧室功用与工作特点

9.2 加力燃烧室部件组成

9.3 涡扇加力燃烧室特点

9.4 加力燃烧室性能

9.5 振荡燃烧

第九章 章节测验

第九章 章节作业

第十章 先进主燃烧室技术发展

10.1 先进主燃烧室技术概况

10.2 高温升燃烧室

10.3 低污染燃烧室

结束语

第十章 章节测验

第十章 章节作业

参考资料

1.《航空发动机燃烧学》，张群，黄希桥编，国防工业出版社，2015；

2.《An Introduction to Combustion》, S. R. Turns, McGraw-Hill, 2000；

3.《Gas Turbine Combustion》，A. H.Lefebvre，Third Edition，CRC Press, 2010；

4.《燃烧学》，严传俊，范玮编，西北工业大学出版社，2005。