برنامه درسی

لیست برنامه های درسی

عنوان اصول جلوبرنده‌ها
مقطع تحصیلی کارشناسی
زمان برگزاری شنبه 7:30 تا 10:15
مکان برگزاری دانشکده فنی-105
منابع
  1. پیش‌رانش هواپیما و موتورهای توربین گاز، احمدالساید، ترجمه رضا آقایی طوق، انتشارات علوم و تحقیقات، 1396.
  2. Mechanics and Thermodynamics of Propulsion, 2nd Edition, P.G. Hill, C.R. Peterson, Addison-Wesley, 1992.
  3. Aircraft Propulsion, 2nd Edition, S. Farokhi, Wiley, 2014.
  4. Aircraft Propulsion and Gas Turbine Engines, A.F. El-Sayed, Taylor and Francis, 2008.
  5. Gas Turbine Theory, 4th Edition, Henry Cohen, G. F. C. Rogers, H. I. H. Saravanamuttoo, Longman Group, 1996.
  6. Gas Dynamics, Zucrow Hoffman, John Wiley and Cons, 1976.

 

فایل پیوست اول Principle of Propulsion-Sylab.pdf
طرح درس

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم و تحقیقات تهران

 

 

اصول جلوبرندگی

 

 

 

 

دانشکده مهندسی مکانیک- هوافضا

 

نگارش

رضا آقائی طوق

 

به‌روزآوری در شهریورماه 1398

 

به‌نام خدا

اصول جلوبرندگی

ارائه دهنده: رضا آقائی طوق

Email: reza_tog@srbiau.ac.ir

کانال اطلاع‌رسانی دروس :

@PropulsionSRBIAU

شرح دوره

تمرکز اصلی این درس، ترمودینامیک و گازدینامیک سیکل موتور جت است. در این راستا، اصول تولید توان محوری در سیکل‌های توربین گاز و انواع موتورهای جت و اجزاء اصلی آن‌ها و عملکردشان معرفی خواهد ‌شد. در این درس، معیارهای ارزیابی عملکرد توربین‌های گازی براساس پارامترهای مؤثر بر عملکرد موتور تشریح می‌گردد. بعد از گذراندن این درس (با موفقیت)، دانش‌جویان:

1. درک پایه‌ای از سیکل ترمودینامیکی موتورهای جت خواهند داشت.

2. قادر خواهند بود انواع موتور جت را تعریف و تشریح کنند.

3. درک پایه‌ای از سیال تراکم‌پذیر در ورودی موتور، کمپرسور و توربین پیدا خواهند کرد.

4. آشنایی اولیه و پایه‌ای از فیزیک احتراق در محفظه احتراق پیدا خواهند کرد.

5. قادر خواهند بود یک موتور جت را ارزیابی کنند و راندمان پیشرانش را برآورد کنند.

6. فهرستی از کاربردهای مختلف موتورهای جت را ارائه خواهند داد.

7. خواهند توانست مزایا و معایب به‌کارگیری موتورهای جت را نام ببرند.

 

 

 

 

سرفصل‌ها

هفته اول

مقدمه‌ای بر جلوبرنده‌ها و معرفی موتور

هفته دوم

یادآوری سیالات؛ مکانیک و ترمودینامیک سیال

هفته سوم

جریان یک‌بعدی؛ امواج ضربه‌ای

هفته چهارم

لایه مرزی؛ حل مسئله

هفته پنجم

پارامترهای عملکردی؛ راندمان، بُرد

هفته ششم

موتور رم جت، رم جت آرمانی، حل مسئله

هفته هفتم

موتور توربوجت؛ تحلیل سیکل

هفته هشتم

الگوریتم طراحی مفهومی؛ حل مسئله

هفته نهم

توربوپراب و توربوشفت

هفته دهم

موتور آرمانی و عملکرد آن

هفته یازدهم

سازگاری موتور با هواپیما

هفته دوازدهم

امتحان میان‌ترم

هفته سیزدهم

دهانه‌های زیرصوت و فراصوت؛ حل مسئله

هفته چهاردهم

محفظه احتراق

هفته پانزدهم

کمپرسورهای موری؛ تعاریف، اصول و مثلث سرعت‌ها

هفته شانزدهم

پدیده‌ها در کمپرسور محوری؛ توربین محوری (محدود)؛ حل مسئله

 

احتمال تغییر و تکمیل مباحث، ذیل سرفصل‌های تعریف شده برای این درس وجود دارد.

 

منابع و مراجع:

  1. پیش‌رانش هواپیما و موتورهای توربین گاز، احمدالساید، ترجمه رضا آقایی طوق، انتشارات علوم و تحقیقات، 1396.
  2. Mechanics and Thermodynamics of Propulsion, 2nd Edition, P.G. Hill, C.R. Peterson, Addison-Wesley, 1992.
  3. Aircraft Propulsion, 2nd Edition, S. Farokhi, Wiley, 2014.
  4. Aircraft Propulsion and Gas Turbine Engines, A.F. El-Sayed, Taylor and Francis, 2008.
  5. Gas Turbine Theory, 4th Edition, Henry Cohen, G. F. C. Rogers, H. I. H. Saravanamuttoo, Longman Group, 1996.
  6. Gas Dynamics, Zucrow Hoffman, John Wiley and Cons, 1976.

 

 

تکالیف و حل تمرین

درس اصول جلوبرنده‌ها از دروس اصلی در مهندسی هوافضا است و دانشجویان نیاز به فهم و دریافت دقیق اصول ارائه شده در این درس دارند. این درک پایه از مطالعه و انجام تمرین و حل مسأله به‌صورت مستقل، پیوسته و برنامه‌دار حاصل می‌شود. ممکن است به فراخور مطالب ارائه شده در هر فصل، تکالیفی از دانشجویان خواسته شود. برای موفقیت در آزمون‌های این درس، حتماً بایستی خودتان بتوانید حل مسائل را از ابتدا تا انتها پیش ببرید. این مهارت‌ها در چند ساعت مطالعه در فصل امتحانات به‌دست نمی‌آید و درس کلاس، تنها شما را به سمت مطالعه عمیق در مفاهیم و سرفصل‌ها راهنمایی می‌کند.

درضمن، با توجه به گستردگی موضوعات و لزوم انجام بحث‌های کافی و پاسخ به سوالات در کلاس درس و از سوی دیگر، لزوم حل مسأله‌های کافی، کلاس حل تمرین برای این‌دوره برگزار خواهد شد. استاد حل تمرین پس از حل مسأله‌های نمونه، تکالیفی از منابع درس تعیین کرده و از دانش‌جویان خواهد خواست. درضمن، استاد حل تمرین راهنمایی‌های لازم در انجام پروژه‌ها را نیز ارائه می‌دهند.

 

آزمون‌ها و ارزش‌یابی

کوئیز، تمرین و فعالیت کلاسی              5 تا 10%

میان‌ترم‌ها                                     20 تا 25%

پایان‌ترم                                       70%

نمره کوئیز و تمرین به نتایج امتحانات میان‌ترم و پایان‌ترم نیز ارتباط دارد. درصدهای ارائه شده در این قسمت (ارزش‌یابی) قابل تغییر است.

سعی بر این است که تعداد آزمون‌های میان‌ترم بیش از یک آزمون و به‌طور حذفی و درصورت امکان، با معرفی کلی منبع سوال باشد تا نتیجه آموزشی بهتری از این آزمون‌ها گرفته شود؛ یعنی، نتایج ارتقا یافته و دانش‌جویان با امید بیش‌تری یادگیری داشته و نتیجه زحمات خود را ملموس‌تر دریافت کنند.

امتحانات به‌غیر از موارد خاص، به‌صورت کتاب باز خواهند بود. بدیهی است، هر دانش‌جو موظف به هم‌راه داشتن ماشین حساب و وسائل مورد نیاز به‌صورت شخصی در جلسه امتحان و کلاس می‌باشد.

زمان برگزاری آزمون‌های میان‌ترم مطابق با برنامه اعلامی از سوی استاد حل تمرین بوده و تا حد امکان، جهت رعایت برنامه‌های درسی دانش‌جویان، به‌صورت توافقی خواهد بود. با این‌وجود، روال این دوره این است که دو هفته پس از اتمام هر فصل (یا دو فصل مرتبط)، آزمون میان‌ترم اخذ می‌شود.

هدف، رسیدن به بهترین نتایج و امیدبخشی به ارتقا و پیش‌رفت تحصیلی دانشجویان عزیز است.

 

حضور در کلاس

قطعاً این درس بدون حضور مستمر و بدون مطالعه پیشین، قابل فراگیری نیست. در هرحال، در خصوص امور حضور و غیاب طبق مقررات دانشگاه رفتار خواهد شد. دانش‌جویان عزیز، کوئیزهای کلاسی را از دست ندهید.

عنوان توربوماشین‌ها
مقطع تحصیلی کارشناسی
زمان برگزاری یک‌شنبه و سه‌شنبه 7:30 تا 8:52
مکان برگزاری ساختمان فنی شماره 105-107
منابع
  1. Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery, 7th Edition, S.L.Dixon, 2014, BH-ELSEVIER, Oxford.
  2. Axial Flow Turbine, J.H.Horlock, 1966.
  3. Axial Flow Compressor J.H.Horlock, 1982.
  4. Gas Turbine Theory, H.Cohen, G.F.C.Rogers, H.I.H.Saravanamutti, 5th Edition, 2001.
طرح درس

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم و تحقیقات تهران

 

 

توربوماشین‌ها

 

 

 

 

گروه مهندسی هوافضا

 

 

نگارش

رضا آقائی طوق

 

به‌روزآوری در مهرماه 1397

 

به‌نام خدا

توربوماشین‌ها

ارائه دهنده: رضا آقائی طوق

Email: reza_tog@srbiau.ac.ir

کانال اطلاع‌رسانی دروس :

 @PropulsionSRBIAU

شرح دوره

مرور و فراگیری مفاهیم ترمودینامیک و مکانیک سیالات مرتبط با توربوماشین‌ها، مانند نظریه انتقال رینولدز، قوانین اول و دوم ترمودینامیک، بازده تک‌آنتروپی و پلی‌تروپیک، جریان پتانسیل و اتلاف جریان، از جمله مباحث مطرح در این درس است. درک اصول کاربردی و بنیادی در مورد جریان گریز از مرکز، محوری و مخلوط، چگونگی محاسبه مثلث سرعت‌ها در ردیف پره‌های دو- بعدی و روش‌های طراحی سه- بعدی در برخی از اجزاء توربوماشینی از اهداف دیگر این دوره است. گسترش مفاهیم مربوط به توربین های آبی، بادی و تحلیل جریان‌های تراکم‌پذیر و تراکم‌ناپذیر در توربوماشین‌ها در مراحل بعدی این درس پی‌گیری می‌شود. باید چگونگی محاسبه و برآورد درستی از اتلافات در جریان‌های توربوماشینی نیز آموخته شود. بعد از گذراندن این درس (با موفقیت)، دانش‌جویان بایستی:

  1. درک پایه‌ای از کاربرد قوانین بنیادی در توربوماشین‌ها پیدا کنند.
  2. انواع توربوماشین‌ها و دلایل استفاده از آن‌ها را یاد گرفته باشند.
  3. پارامترهای آئروترمودینامیکی و مثلث سرعت‌ها را برای یک توربوماشین متعارف محاسبه کند.
  4. مفهوم بازده تک‌آنتروپی و پلی‌تروپیک را یاد گرفته و بتوانند برای اجزاء توربوماشینی محاسبه نمایند.
  5. انواع اتلاف موجود در توربوماشین‌ها را شناخته و نحوه محاسبه و روش‌های ورود به مباحث تحلیل کارآیی و عملکرد توربوماشین‌ها را یاد بگیرد.

 

 

سرفصل‌ها

هفته اول

کلیات و یادآوری قوانین پایه در کاربرد توروماشین‌ها

هفته دوم

تشریح یک پره و پارامترهای اساسی آن

هفته سوم

نتایج کارهای عملی در ردیف پره‌های دو- بعدی (روابط هاول و کارتر)، اثر اعداد ماخ و رینولدز، حد افزایش فشار، اثر نسبت سرعت‌ها

هفته چهارم

تحلیل دو- بعدی کمپرسورها (مثلث سرعت‌ها، افزایش فشار در یک مرحله، درجه واکنش)

هفته پنجم

محاسبه افت انرژی، بازده و ویژگی‌های یک مرحله کمپرسور، عملکرد کمپرسور)

هفته ششم

عملکرد مراحل کمپرسور در واماندگی و سرج در کمپرسور چند- مرحله‌ای

هفته هفتم

مقدمهای بر کمپرسورهای فراصوت

هفته هشتم

مطالعه درباره طرح اولیه یک کمپرسور محوری

هفته نهم

جریان دو- بعدی در مراحل توربین‌های محوری (مثلث سرعت‌ها، توان خروجی و ضرایب نیروها، درجه واکنش و تغییرات آن، نمودارهای ضرایب جریان و بارگذاری طراحی، شراط خارج از طراحی، بازده و نسبت سرعت‌ها)

هفته دهم

نتایج آزمایش‌ها در ردیف پره‌های توربین (بازده، افت انرژی شامل روابط سودربرگ و اینلی، رابطه بین انرژی و توزیع سرعت سطحی، اثر ضخامت لبه فرار، اثر عدد رینولدز، تغییرات زاویه حمله، محاسبه بازده مراحل توربین با استفاده از نتاج آزمایش‌ها، تصحیحات اسمیت)

هفته یازدهم

طراحی سه- بعدی توربین‌های محوری

هفته دوازدهم

عمل‌کرد توربین در شرایط خارج از طراحی (روش‌های اینلی- ماتیسون در پیش‌بینی عملکرد مراحل توربین)

هفته سیزدهم

مقدمه‌ای بر توربین‌های فراصوت

هفته چهاردهم

مقدمه‌ای بر توربین‌های خنک- شونده

هفته پانزدهم

مقدمه‌ای بر تحلیل تنش در توربین‌های محوری

هفته شانزدهم

مطالعه درباره طرح اولیه یک توربین محوری

 

احتمال تغییر و تکمیل مباحث، ذیل سرفصل‌های تعریف شده برای این درس وجود دارد. ممکن است در طرح مباحث، تقدم و تأخر نیز به‌وجود آید. در فواصل هفته‌های درسی، امتحانات میان‌ترم نیز برگزار خواهد شد.

منابع و مراجع:

  1. Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery, 7th Edition, S.L.Dixon, 2014, BH-ELSEVIER, Oxford.
  2. Axial Flow Turbine, J.H.Horlock, 1966.
  3. Axial Flow Compressor J.H.Horlock, 1982.
  4. Gas Turbine Theory, H.Cohen, G.F.C.Rogers, H.I.H.Saravanamutti, 5th Edition, 2001.
  5. و برخی منابع دیگر.

 

تکالیف و حل تمرین

برای موفقیت در این درس، لازم است دانش‌جویان علاوه‌بر فهم و دریافت دقیق اصول ارائه شده در کلاس، تمرینات کافی و مطالعه از منابع مختلف پیش‌نهاد شده در بحث‌های ارائه شده را داشته باشند. درک درست و تسلط بر مباحث توربوماشینی با انجام تمرین و حل مسأله پیوسته به‌صورت مستقل یا در یک تیم، با برنامه مشخص مطالعاتی حاصل می‌شود. ممکن است به فراخور مطالب ارائه شده در هر فصل، تکالیفی از دانشجویان خواسته شود. برای موفقیت در آزمون‌های این درس، حتماً بایستی خودتان بتوانید حل مسائل را از ابتدا تا انتها پیش ببرید. مانند بسیاری از دروس مهندسی، این مهارت‌ها در چند ساعت مطالعه در فصل امتحانات به‌دست نمی‌آید و درس کلاس، تنها شما را به سمت مطالعه عمیق در مفاهیم و سرفصل‌ها راهنمایی می‌کند.

درضمن، با توجه به گستردگی موضوعات و لزوم انجام بحث‌های کافی و پاسخ به سوالات در کلاس درس و از سوی دیگر، لزوم حل مسأله‌های کافی، کلاس حل تمرین برای این‌دوره برگزار خواهد شد. استاد حل تمرین پس از حل مسأله‌های نمونه، تکالیفی از منابع درس تعیین کرده و از دانش‌جویان خواهد خواست. درضمن، استاد حل تمرین راهنمایی‌های لازم در انجام پروژه‌ها را نیز ارائه می‌دهند.

 

 

آزمون‌ها و ارزش‌یابی

کوئیز، تکالیف (تمرین، پروژه) و فعالیت کلاسی               10 تا 15%

میان‌ترم‌ها                                                        35 تا 45%

پایان‌ترم                                                          40 تا 55%

نمره کوئیز و تمرین به نتایج امتحانات میان‌ترم و پایان‌ترم نیز ارتباط دارد. درصدهای ارائه شده در این قسمت (ارزش‌یابی) قابل تغییر است.

امتحانات به‌غیر از موارد خاص، به‌صورت کتاب باز خواهند بود. بدیهی است، هر دانش‌جو موظف به هم‌راه داشتن ماشین حساب و وسائل مورد نیاز به‌صورت شخصی در جلسه امتحان و کلاس می‌باشد.

سعی بر این است که تعداد آزمون‌های میان‌ترم بیش از یک آزمون و به‌طور حذفی باشد تا نتیجه آموزشی بهتری از این آزمون‌ها گرفته شود.

زمان برگزاری آزمون‌های میان‌ترم مطابق با برنامه اعلامی از سوی استاد حل تمرین بوده و تا حد امکان، جهت رعایت برنامه‌های درسی دانش‌جویان، به‌صورت توافقی خواهد بود.

هدف، رسیدن به بهترین نتایج و امیدبخشی به ارتقا و پیش‌رفت تحصیلی دانشجویان عزیز است.

 

حضور در کلاس

قطعاً این درس بدون حضور مستمر و بدون مطالعه پیشین، قابل فراگیری نیست. در هرحال، در خصوص امور حضور و غیاب طبق مقررات دانشگاه رفتار خواهد شد.

عدم حضور در کوئیز موجب از دست دادن هرگونه ارفاق احتمالی در انتهای ترم خواهد شد.