logo
Karta przedmiotu
logo

Konstrukcja silników lotniczych

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2015/2016

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów: Lotnictwo i kosmonautyka

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: niestacjonarne

Specjalności na kierunku: Awionika, Płatowce, Silniki lotnicze

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej

Kod zajęć: 3878

Status zajęć: obowiązkowy dla programu Silniki lotnicze

Układ zajęć w planie studiów: sem: 7 / W15 L15 / 6 ECTS / E

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr inż. Piotr Wygonik

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: uzyskanie wiedzy z zakresu anlalizy strukturalnej, obciążeń zasad konstrukcji silników turbinowych

Ogólne informacje o zajęciach: moduł składa się z wykładu i laboratoriów, studenci korzystają z laboratorium Konstrukcji Silników Lotniczych

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Włodzimierz Balicki i inn. Lotnicze silniki turbinowe, konstrukcja, eksploatacja, diagnostyka, część I Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa. 2010
2 Paweł Dzierżanowski i in. Turbinowe silniki odrzutowe Wydawnictwa Komunikacji i Łączności. 1983
3 Paweł Dzierżanowski i in. Turbinowe silniki śmigłowe i śmigłowcowe Wydawnictwa Komunikacji i łączności, Warszawa. 1985
4 Zbigniew Dżygadło i in. Zespoły wirnikowe silników turbinowych Wydawnictwa komunikacji i Łączności, Warszawa. 1982

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: student musi mieć uprawnienia formalne do studiowania na semestrze 7

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: student musi znać zagadnienia z : zakresu podstaw konstrukcji maszyn, wytrzymałości materiałów, mechaniki technicznej, mechaniki płynów oraz z konstrukcji silników turbinowych z semestru 6

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: musi posuiadać umiejętność korzystania z narzędzi inżynierskich w stopniu so najmniej dostatecznym (MES, CAD)

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: umiejętność pracy w zespole

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z OEK
01 ma uporządkowaną wiedzę w zakresie zastosowania mechaniki technicznej i wytrzymałości materiałów, zagadnień konstrukcji maszyndo formułowania i rozwiązywania problemów w konstrukcji silników turbinowych wykład egzamin cz. ustna K_W006++
W02++
02 ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu rozwiązań konstrukcyjnych, schematów konstrukcyjnych silników turbinowych wykład egzamin cz. ustna K_W009+++
W03++
03 potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik, stosując profesjonalny język właściwy dla zagadnień środowiska związanego z konstrukcją i projektowaniem silników lotniczych wykład egzamin cz. ustna K_U002++
U02++
04 potrafi korzystać z dokumentacji technicznej producentów silników lotniczych, oraz dokonywać analizy i oceny właściwości podzespołó konstrukcyjnych w tym instalacji, agregatów pomocniczych wykład egzamin cz. ustna K_U012++
U13++
05 rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się - podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych ze względu na ciągły rozwój konstrukcji, metod projektowania narzędi inżynierskich wykład, laboratorium problemowe prezentacja projektu K_K001++
K01+
06 współpraca w zespole oprazcowującym projekt zbiorczy laboratorium problemowe, konwersatorium, praktyka, projekt indywidualny, praktyka, konwersatorium, laboratorium problemowe prezentacja projektu K_K004++
K03++
K04++
07 posiada uporządkowaną wiedzę na temat materiałów inżynierskich, technik wytwarzania, technologii stosowanych w silnikach turbinowych wykład egzamin cz. ustna K_W008++
W03+
W04++
W07+++
08 poznaje najnowsze trendy i kierunki rozwoju konstrukcji silników turbinowych wykład egzamin cz. ustna K_W012+++
W05++
09 potrafi rozwiązywać proste zadania inżynierskie stosowane w zaggadnieniach konstrukcji silników turbinowych wykorzystując metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne wykład egzamin cz. ustna K_U008++
U09++

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
7 TK01 Podział silników lotniczych – schematy konstrukcyjne. Obciążenia zespołów konstrukcyjnych (podział obciążeń: mechaniczne, gazodynamiczne, cieplne), sposoby rozmieszczenia podpór wirników, siły bezwładności i momenty. Struktura nośna silnika - Kadłuby jako elementy nośne konstrukcji. Specyfika obciążeń silników śmigłowych i śmigłowcowych. Węzły mocowania silników do płatowcaWirniki bębnowe i tarczowe. Wady i zalety. Ocena stanu wytężenia. Łożyskowanie wirników. Rodzaje łożysk. Uszczelnienia labiryntowe. Zasady kształtowania podpór. Wpływ sposobu profilowania kanału przepływowego na rodzaj podpór. W01 MEK02 MEK08
7 TK02 Sprężarki lotnicze. Podział sprężarek (osiowe, diagonalne, promieniowe). Klasyfikacja sprężarek osiowych. Konstrukcja sprężarki osiowej (wirnik, typy wirników, sposoby przenoszenia momentu obrotowego w konstrukcjach bębnowych, tarczowych, bębnowo-tarczowych). Łopatki wirnikowe. Charakterystyki geometryczne. Zamki łopatek. Łopatki aparatu kierującego. Kadłuby sprężarek. Uszczelniania. Luz wierzchołkowy, luz osiowy. Urządzenia przeciwoblodzeniowe. Materiały konstrukcyjne. Sprężarki promieniowe. Klasyfikacja. Konstrukcja sprężarki promieniowej.Komory spalania. Schematy konstrukcyjne, wymiary, elementy konstrukcji komory. Podział komór spalania. Komory rurowe, pierścieniowe, pierścieniowo-rurowe. Organizacja procesu spalania w komorze. Obliczenia konstrukcji komory spalania – wytrzymałościowe, dynamiczne. Dobór parametrów komory spalania. Kierunki rozwoju komór spalania. Ekologiczne aspekty organizacji procesów spalania w komorze. Materiały do budowy komór spalania. W02 MEK01
7 TK03 Turbiny. Konstrukcja zespołu turbiny: tarcze, łopatki, wirnik. Specyfika konstrukcji łopatek chłodzonych. Kadłuby turbin. Konstrukcje wielowirnikowe i wielostopniowe. Łopatki wirnikowe i dyszowe. Luz wierzchołkowy. Uszczelnienia w turbinach. Sposoby łączenia tarcz turbin, sposoby łączenia wirników sprężarek i turbin. Sprzęgła. Rozkłady temperatur w turbinach Łopatki, tarcze, wały). Specyfika obliczeń konstrukcyjnych tarcz turbin. Chłodzenie turbin. Sposoby chłodzenia łopatek turbin (obliczenia wydatku powietrza chłodzącego, sprawność procesu chłodzenia), schematy chłodzenia łopatek turbin, schematy i sposoby chłodzenia tarcz turbin. Materiały konstrukcyjne. W03 MEK01 MEK04 MEK07
7 TK04 Obliczenia łopatek (profilowanie łopatek sprężarek i turbin). Wyznaczania naprężeń w łopatkach (rozciągających, zginających, skręcających). Momenty gnące – kompensacja momentów gnących. Wyznaczanie środków ciężkości profilu, momentu bezwładności, dobór obliczeniowego układu współrzędnych. Skręcanie łopatek. Wyznaczanie naprężeń w zamku trapezowym łopatki sprężarki i obliczenia konstrukcyjne zamka wielo-trapezowego łopatki turbiny. Wyznaczanie współczynników bezpieczeństwa konstrukcji. Naprężenia cieplne w łopatce. Ocena zapasu wytrzymałości łopatki. Wytrzymałość niskocyklowa łopatek turbin.Dysze wylotowe. Rodzaje dysz wylotowych. Dysze regulowane. Dysze z wektorowaniem ciągu. Tłmiki hałasu strumienia wylotowego. W04 MEK01 MEK02 MEK07
7 TK05 Systemy smarowania silników. Wymagania techniczne. Elementy funkcjonalne systemu. Dobór parametrów konstrukcyjnych. Skrzynki napędu agregatów. Układy zasilania paliwem. Pompy, filtry. W05 MEK01 MEK03 MEK09
7 TK06 Analiza wybranych awarii silników lotniczych w aspekcie wpływu konstrukcji silnika na powstanie i przebieg awarii (katastrofy). W06 MEK05 MEK09
7 TK07 Perspektywy i kierunki rozwoju konstrukcji silników przepływowych. W07 MEK03 MEK04 MEK06 MEK09
7 TK08 1. Kadłub sprężarki osiowej. Wyznaczanie obciążeń, dobór grubości ścianki, sposoby mocowania łopatek do kadłuba, obliczenia sprawdzające kołnierzy kadłubowych. Wytrzymałość i szczelność kadłuba – kryteria doboru. 2. Sprężarka osiowa- wymiarowanie, zasady konstrukcji. Sposoby łączenia tarcz i bębnów. Rysunek złożeniowy konstrukcji sprężarki osiowej wielostopniowej. 3. Łopatka turbiny. Obliczenia wytrzymałościowe przy zadanym profilu temperatury na wlocie do turbiny. Kompensacja momentów gnących w łopatce. Dobór zamka wielotrapezowego. Metodyka obliczeń zamka wielotrapezowego, rysunek konstrukcyjny łopatki i zamka. 4. Obliczanie tarczy sprężarki osiowej z otworem centralnym, bez otworu z łopatkami (ciągnienie od łopatek), optymalizacja grubości dysku tarczy. Rozkład współczynnika bezpieczeństwa konstrukcji, dobór materiału. 5. Obliczanie tarczy turbiny osiowej z otworem centralnym, bez otworu, z łopatkami (ciągnienie od łopatek), optymalizacja grubości dysku tarczy. Rozkład współczynnika bezpieczeństwa konstrukcji, dobór materiału dla zadanego rozkładu temperatury. 6. Rysunek złożeniowy komory spalania. Wybór schematu nośnego komory spalania. Schemat obliczeń wytrzymałościowych statycznych przy zadanym rozkładzie temperaury. Wyznaczanie objętości komory spalania i określanie wydatku powietrza wtórnego. Drgania komór spalania. Określanie wielkości powierzchni dla przepływu wtórnego powietrza. 7. Dobór łożysk. 8. Obliczenia wytrzymałościowe dyszy wylotowej. L01-L15 MEK01 MEK03 MEK04 MEK06 MEK09

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 7) Przygotowanie do kolokwium: 15.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 30.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 7) Przygotowanie do laboratorium: 30.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 7) Udział w konsultacjach: 5.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 7) Przygotowanie do egzaminu: 10.00 godz./sem.
Egzamin ustny: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład egzamin końcowy, 80% oceny końcowej
Laboratorium zaliczenie wszystkich laboratoriów, uzyskanie pozytywnej oceny z większości sprawozdań, ocena końcowa stanowi 20% oceny końcowej w semestrze
Ocena końcowa

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie