工程热力学教学大纲
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一、?课程名称
1、中文名称:工程热力学
2、英文名称:EngineeringThermodynamics
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二、课程简介
《工程热力学》是研究热能有效利用以及热能和其他能量转换规律的科学。其主要包括基本概念、热力学基本定律、工质的基本性质、热力过程、热力循环等内容。
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三、适用专业
?????热能与动力工程
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四、本门课程在教学计划中的地位、作用和任务
工程热力学是热能与动力工程专业的一门重要技术基础课,它是研究热能有效利用以及热能和其他能量转换规律的科学。本课程的主要任务是使学生掌握热力学的基本规律并正确地应用这些规律对热力过程和热力循环进行分析。本课程不仅为学生学习热能与动力工程专业课程提供必需的基础知识,也为从事热能与动力工程管理、设计和控制的专业人员及科学研究提供重要的理论基础。
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五、课程内容和教学要求???.
1、内容:
(1)绪论
内容包括:热力系统、状态参数、平衡状态、准平衡过程及可逆过程。
(2)基本概念
内容包括:热力系统、状态及平衡状态、状态参数及其特性、参数坐标图、准静态过程及可逆过程。
(3)热力学第一定律
内容包括:功和热量、热力学第一定律的实质、储存能、热力学能、闭口系统热力学第一定律能量方程、焓、开口系统热力学第一定律能量方程、稳定流动能量方程式的应用。
(4)热力学第二定律
内容包括:热力循环、热效率、制冷系数、热力学第二定律、卡诺定理、卡诺循环、熵的导出、热过程方向判据、孤立系统熵增原理。
(5)理想气体的性质
内容包括:理想气体概念、理想气体状态方程、理想气体的比热容、理想气体的热力学能、焓和熵、混合气体的概念、分压力和分容积、混合气体成分表示法及其换算、混合气体折合分子量和折合气体常数、理想气体混合气体的比热容、热力学能、焓和熵的计算。
(6)实际气体的性质及热力学一般关系式
内容包括:实际气体的性质、范德瓦尔方程、对比态方程、维里方程、麦克斯韦关系和热系数、比热容、热力学能、焓和熵的一般关系式。
(7)水蒸气与湿空气
内容包括:定压下水蒸气的发生过程、水蒸汽图表、水蒸气的基本热力过程、湿空气的概念、绝对湿度和相对湿度、湿空气的焓、湿空气的热力过程、焓湿图。
(8)理想气体的热力过程
内容包括:分析热力过程的目的及一般方法、基本热力过程、多变过程。
(9)气体和蒸气流动
内容包括:稳定流动基本方程、气体和蒸汽在喷管和扩压管中流动的基本特性、流速和流量、临界压力比、临界流速和最大流量。喷管的计算,摩阻对流动的影响,定熵滞止,绝热节流。
(10)压气机的热力过程
内容包括:活塞式压气机的压气过程、多级压缩和中间冷却、叶轮式压气机的工作原理。
(11)气体动力循环
内容包括:活塞式内燃机的工作原理及循环分析、燃气轮机装置循环、提高其热效率的各种途径。
(12)蒸汽动力循环
内容包括:朗肯循环、蒸汽参数对循环热效率的影响、再热循环、回热循环。
(13)制冷循环
内容包括:理想制冷循环、压缩空气制冷、蒸汽压缩制冷、吸收式制冷循环、热泵供热循环
2、要求:
通过本课程的学习,应达到以下基本要求:
(1)使学生理解和掌握热力学的基本概念和热力学的宏观研究方法,能够运用基本概念,针对实际问题的特点选取热力系统,列出简化条件,并进行功和热量的计算;
(2)掌握热力学第一定律、第二定律的实质,建立能量守恒和耗散的概念,掌握热能有效利用及热能和其他能量相互转换的规律,正确应用热力学的两个基本定律,对闭口系统、开口系统的稳态稳流过程进行热力过程的分析和计算,并能用状态坐标图表示过程及能量转换的特点;
(3)能够掌握运用理想气体、水蒸气、湿空气等常用工质的热力性质图表及公式进行热力过程的分析和计算;
(4)能够把实际热工设备的工作过程简化成理想热力循环或热力过程,应用第一、第二定律对循环或过程进行分析和计算,掌握提高能量利用率的基本原则和主要途径。
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六、?课时安排计划
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周次?
周学时
内容
学时数
课外时数
教学组织方式
说明
第1周
5
录像(绪论)
热力学基本概念
1
4
4
录像
课堂讲学
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第2周
5
热力学第一定律
热力学第一定律习题课
3
2
5
课堂讲学
习题课
?
第3周
5
热力学第一定律
热力学第二定律
1
4
5
课堂讲学
?
第4周
5
热力学第二定律
理想气体的性质
2
3
5
课堂讲学
?
第5周
5
理想气体的性质
实际气体的性质及热力学一般关系式
1
4
5
课堂讲学
?
第6周
5
水蒸气与湿空气
5
5
课堂讲学
?
第7周
5
水蒸气与湿空气
理想气体的热力过程
1
4
5
课堂讲学
?
第8周
5
热力过程习题课
气体和蒸汽的流动
2
3
5
习题课
课堂讲学
?
第9周
5
气体和蒸汽的流动
喷管实验
压气机的热