航空發動機燃燒學(西北工業大學建設的慕課)

航空發動機燃燒學課程是西北工業大學建設的慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程，於2015年04月07日在中國大學MOOC首次開課，該課程授課教師為范瑋、王可、張群、黃希橋。據2021年11月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課7次。

航空發動機燃燒學課程共十章，包含緒論、燃燒化學熱力學、燃燒的物理學基礎、著火理論、氣體燃料的燃燒、加力燃燒室、液體燃料的霧化、蒸發與燃燒、主燃燒室概述、主燃燒室工作過程與性能、先進主燃燒室技術發展等內容。

基本介紹

• 中文名：航空發動機燃燒學
• 授課教師：范瑋、王可、張群、黃希橋
• 建設院校：西北工業大學
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程
• 授課平台：中國大學MOOC
• 開課時間：2015年04月07日（首次）

課程性質

課程定位

航空發動機燃燒學課程是一門將燃燒基礎理論與航空發動機燃燒室的工程背景（實際）相結合的航空專業課程，也是航空、能源專業本科生必修的專業課之一。

適應專業

航空發動機燃燒學課程適合航空、能源等專業學習。

課程簡介

航空發動機燃燒學課程共十章，包含燃燒基礎部分和套用部分兩個方面內容。基礎部分涵蓋第一章至第五章，其中第一章介紹燃燒的定義及分類等內容；第二章講述燃燒化學熱力學與化學動力學基礎等知識；第三講介紹燃燒中的輸運現象等內容；第四章講述熱自燃著火界限和影響因素等知識；第五章介紹湍流火焰傳播理論和影響因素等內容。專業部分涵蓋第六章至第十章，其中第六章講述霧化機理和過程及油珠的蒸發與燃燒等知識；第七章介紹燃燒室功用、設計特徵與結構等內容；第八章講述燃燒室主要性能及污染排放與控制機理等知識；第九章介紹加力燃燒室功用與工作特點等內容；第十章講述先進主燃燒室技術發展等知識。

課程大綱

第一章 緒論 課程介紹 1.1 燃燒的定義及分類 1.2 對燃燒的認識 第一章 章節測驗 第一章 章節作業 第二章（一） 燃燒化學熱力學 2.1 燃燒學概念及定義 2.2 燃燒焓和熱值 2.3 絕熱火焰溫度 2.4 熱力學第二定律的套用 第二章（一） 章節測驗 第二章（一） 章節作業 第二章（二） 燃燒化學動力學 2.5 基元反應和複雜反應 2.6 碰撞理論 2.7 質量作用定律、反應級數和反應分子數 2.8 基元反應速率常數與平衡常數的關係 2.9 阿累尼烏斯定律 2.10 影響化學反應速率的因素 2.11 鏈式化學反應 2.12 分支鏈式反應的特點與熱爆炸的區別 第二章（二） 章節測驗 第二章 （二）章節作業 第三章 燃燒的物理學基礎 3.1 燃燒中的輸運現象 3.2 多組分反應流體一維流動的守恆方程 3.3 火焰傳播的基本概念 3.4 Rayleigh線 3.5 Rankine-Hugoniot關係式 3.6 爆震波的特徵 第三章 章節測驗 第三章 章節作業 第四章 著火理論 4.1 著火過程 4.2 謝苗諾夫熱自燃理論 4.3 熱自燃著火界限和影響因素 4.4 熄火 4.5 強迫點火 第四章 章節測驗 第四章 單元作業 第五章 氣體燃料的燃燒 5.1 層流火焰傳播機理和傳播速度

5.2 影響層流火焰傳播速度的因素 5.3 層流預混火焰厚度 5.4 湍流預混火焰傳播 5.5 湍流火焰傳播理論和影響因素 5.6 低速氣流中火焰穩定 5.7 高速氣流下的火焰穩定 5.8 可燃氣體的擴散燃燒 第五章 章節測驗 第五章 章節作業 第九章 加力燃燒室 9.1 加力燃燒室功用與工作特點 9.2 加力燃燒室部件組成 9.3 渦扇加力燃燒室特點 9.4 加力燃燒室性能 9.5 振盪燃燒 第九章 章節測驗 第九章 章節作業 第六章 液體燃料的霧化、蒸發與燃燒 6.1 液體燃料 6.2 霧化機理和過程 6.3 霧化特性參數 6.4 燃油噴嘴 6.5 油珠的蒸發與燃燒 第六章 章節測驗 第六章 章節作業 第七章 主燃燒室概述 7.1 燃燒室功用、設計特徵與結構 7.2 燃燒室類型 第七章 章節測驗 第七章 章節作業 第八章 主燃燒室工作過程與性能 8.1 燃燒過程的組織 8.2 燃燒室主要性能 8.3 污染排放與控制機理 第八章 章節測驗 第八章 章節作業 第十章 先進主燃燒室技術發展 10.1 先進主燃燒室技術概況 10.2 高溫升燃燒室 10.3 低污染燃燒室 結束語 第十章 章節測驗 第十章 章節作業

（註：課程大綱排版從左到右列 ）

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2015年04月07日~2015年06月21日	范瑋、張群、黃希橋	4小時每周	5802
第2次開課	2016年03月01日~2016年06月23日			4059
第3次開課	2017年02月27日~2017年06月10日			4705
第4次開課	2018年02月21日~2018年05月26日		3-5小時每周	4038
第5次開課	2019年03月01日~2019年05月27日			2087
第6次開課	2020年02月24日~2020年06月20日	范瑋、王可、張群、黃希橋		3225
第7次開課	2021年03月01日~2021年06月15日			1195
參考資料來源：

教學目標

通過航空發動機燃燒學課程的學習，使學生理解並掌握空燃氣輪機燃燒技術緊密結合的基本原理、基本規律、技術現狀及發展方向，為進一步從事航空發動機研究、燃燒室設計及有關燃燒方面的相關的研究工作奠定基礎。

學習預備

預備知識

學習航空發動機燃燒學課程需要先修工程熱力學、流體力學、氣體動力學、傳熱學等課程。

學習資料

書名	作者	出版時間	出版社
《航空發動機燃燒學》	張群	2015年	國防工業出版社
An Introduction to Combustion	S. R. Turns	2000年	McGraw-Hill
Gas Turbine Combustion	A. H.Lefebvre	2010年	A. H.Lefebvre
《燃燒學》	嚴傳俊、范瑋	2005年	西北工業大學出版社

（參考資料來源：）

所獲榮譽

2017年12月26日，該課程被中華人民共和國教育部認定為“國家精品線上開放課程”。

2020年11月24日，該課程被中華人民共和國教育部認定為首批“國家級一流本科課程”。

教師簡介

范瑋，西北工業大學動力與能源學院教授，從事動力裝置中的燃燒問題、爆震燃燒與脈衝爆震發動機套用基礎研究等方向研究工作。

王可，西北工業大學動力與能源學院教授，從事爆震燃燒及其套用、發動機中的燃燒與流動方向研究工作。

張群，西北工業大學動力與能源學院教授，從事航空發動機及燃氣輪機燃燒技術、艦船紅外抑制技術與爆震燃燒的套用技術方向研究工作。

黃希橋，西北工業大學動力與能源學院教授，從事航空發動機燃燒學與流動、燃燒診斷技術與脈衝爆震發動機套用基礎研究方向研究工作。