Kursplan för Flyg- och raketframdrift

Kursplan fastställd 2021-02-17 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnAerospace propulsion
  • KurskodMMS175
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPAME
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeAutomation och mekatronik, Energi- och miljöteknologi, Kemiteknik med fysik, Maskinteknik, Sjöfartsteknik, Teknisk fysik
  • InstitutionMEKANIK OCH MARITIMA VETENSKAPER
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 03112
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0121 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp
  • 09 Jan 2024 fm J
  • 03 Apr 2024 em J
  • 22 Aug 2024 em J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Strömningsmekanik, MTF053 eller motsvarande

Syfte

Kursen syftar till att ge kunskaper om hur flyg- och raketmotorer konstrueras och används. Detta inbegriper att utveckla en förståelse hur t.ex. turbomaskinteori, aerodynamik, solid- och materialmekanik leder till begränsningar för systemets konstruktion och prestanda.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • tillämpa konstruktionsprinciper för turbomaskiner på flyg- och rymdsystem.
  • genomföra konceptuell design och analys av ett flertal motorcykler (luftcykler och raketcykler)
  • värdera och förstå hur strömningsförluster uppkommer i turbomaskiner med hjälp av kommersiell programvara för CFD och turbomaskinsimulering
  • med enklare metoder baserade på förlustmodellering och termodynamikens andra huvudsats fritt kunna analysera nya typer av flygmotor och raketmotorkoncept

Innehåll

Inom kursen täcks aspekter från cykelstudier och prestandaberäkningar till detaljerad analys av individuella flyg- och raketmotorkomponenter. Tonvikt läggs på kopplingen till farkosten. Ambitionen är att studenten ska bli bekant med olika framdrivningskoncept och deras drift. Som energibärare behandlas i första hand flytande konventionella bränslen men även biobränslen och uthålligt framställda bränslen, vätgas och metangas. Möjligheter och begränsningar för elektrifiering, batterier och bränslecell, gås även igenom.

Kursen startar med en generell översikt av system för flyg- och raketframdrift. De krav som
ställs på en flygmotor för flygande och även stationära tillämpningar behandlas och kontrasteras mot de krav som ställs på raketer. Ett flertal konstruktionsprinciper för komponenter som kompressorer, turbiner, munstycken etc beskrivs och de mest väsentliga kraven för det slutgiltiga systemet gås igenom. Förutom områden vilka typiskt berörs i en framdrivningskurs så diskuteras materialval (superlegeringar, kompositer), utmattning (såsom kryp- och lastcykler) samt miljöaspekter (buller och
emissioner och emissioner).

Organisation

Två föreläsningar per vecka ges. Tre konstruktionsuppgifter kompletterar lärandeprocessen.
  1. Termodynamisk analys av en modern treaxlig flygmotor
  2. Konceptuell design av en modern treaxlig flygmotor
  3. Två- och tredimensionell strömningskonstruktion, dvs generering av geometri för att nå god strömningsprestanda för en transonisk högtryckskompressor.
Ett studiebesök till Siemens Industrial Turbomachinery ingår.

Litteratur

  • Farokhi, S,  Aircraft Propulsion. Wiley, 2 edition.
  • Cohen, Rogers, Saravanamuttoo: Gas Turbine Theory. 6th edition.

Examination inklusive obligatoriska moment

En skriftlig tentamen avslutar kursen. De tre konstruktionsuppgifterna anses vara en viktig del av lärandet i kursen vilket reflekteras i bonuspoängen vilka tillgodoräknas tentaresultatet.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.