《工程热力学与传热学》教学大纲
课程编号：
课程名称：工程热力学与传热学/ThermodynamicsforengineeringandHeattransfer
学时／学分：72/4.5(其中含实验10学时)
先修课程：高等数学、流体力学、机械设计、大学物理学
适用专业：轮机工程、油气储运工程
开课学院：能源与动力工程学院、热能工程系
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一、课程的性质和任务：
工程热力学与传热学是轮机工程、油气储运工程的主干课程之一，也是动力机械及能源工程各专业的一门重要的技术基础课程。本课程的主要任务是使学生牢固地掌握热能和机械能相互转换的规律以及热能传递的规律，并能正确运用这些规律进行各种热力过程、循环以及热传递过程的分析计算。深刻了解提高能量利用经济性的基本原则和主要途径，培养从实际问题抽象为理论，并用理论分析、解决实际问题的能力。
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二、课程的教学内容、基本要求及学时分配
（一）、教学内容：
（1）概论：工程热力学的研究对象、任务和方法。
（2）基本概念：系统、平衡态、状态参数、准静态过程和可逆过程、熵。
（3）热力学第一定律：热力学第一定律的实质，封闭系统的热力学第一定律、开口系统的热力学第一定律稳定流动能量方程的应用。
（4）热力学第二定律：热力学第二定律的表述，卡诺循环和卡诺定理。克劳修斯积分式与熵。孤立系统的熵增原理。
（5）理想气体的热力性质与过程：理想气体的概念。理想气体的比热、内能和焓、熵，理想气体的特殊过程与多变过程。
（6）水蒸汽的热力性质和热力过程：饱和温度和饱和压力，水和水蒸汽状态参数，蒸汽的定压加热汽化过程，水蒸汽表与h-d图。基本热力过程。
（7）理想混合气体和湿空气：理想混合气体，湿空气、h—d图与典型过程。
（8）气体和蒸汽的流动：喷管和扩压管的截面变化规律、流速与质量流量，绝热节流。
（9）压缩机的热力过程：单级活塞式压缩机的工作原理、机械功、容积效率。双级活塞式压缩机的工作过程。
（10）气体动力循环：内燃机的动力循环、三种理想循环及比较，其他气体动力循环。
（11）蒸汽动力循环：朗肯循环，其他蒸汽动力循环。
（12）制冷循环：蒸气压缩制冷循环，吸收、吸附式制冷循环，热泵。
（13）绪论：热传递的三种基本方式。
（14）导热：付立叶导热定律。平壁、圆筒壁及肋片的导热。
（15）对流换热原理：对流换热过程的数学描述、边界层理论、求解及实验求解。
（16）各种对流换热过程的特征及其计算公式：受迫对流、自然对流、蒸汽凝结、液体沸腾换热过程的特征及计算公式。
（17）辐射换热：辐射换热的基本概念与基本定律，物体间的辐射换热。
（18）传热过程与热交换器：传热过程的分析与计算，热交换器的类型和平均温差、热计算公式及应用。
（二）、基本要求：
学生在学完《工程热力学与传热学》课程后，应达到下列要求：掌握热力过程和热力循环及热能传递的分析方法；熟练地运用常用工质的物性公式、图表进行热力计算；对典型的传热现象能进行分析，建立合适的数学模型，并进行正确的求解；掌握有关的实验方法和技能。?
（三）、学时分配：
教学环节
课程内容
讲课
习题课或实验
小计
第一章概论
1、?热能动力装置、工质
2、?制冷装置、制冷剂
3、?工程热力学的研究对象、任务和方法
1
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1
第二章基本概念：
1、?热力学系统、平衡态及热力状态参数，功和热量
2、?准静态过程、可逆过程及熵
2
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2
第三章热力学第一定律：
1、?热力学第一定律的实质
2、?内能、焓
3、?基本能量方程式及其应用（稳定流动、开口系统）
4
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4
第四章热力学第二定律：
1、?热力学第二定律、卡诺循环和定理
2、?熵的导出及熵变分析、克劳修斯不等式
3、孤立系统的熵增原理
5
习题课
5
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第五章理想气体的热力性质与过程：
1、?想气体及其状态方程式
2、?比热、内能、焓和熵
3、?究热力过程的目的与方法
4、?理想气体的特殊过程（定容、定压、定温、绝热）及多变过程
4
CO2的PV方程验证实验
2
6
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第六章水蒸汽的热力性质和热力过程：
1、?饱和温度和饱和压力
2、?水蒸汽的定压、加热汽化过程，三相点
3、?水和水蒸汽状态参数；水蒸汽的表和图；基本过程
4
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4
第七章理想混合气体和湿空气：
1、理想混合气体
2、湿空气、湿空气的焓—湿图
3、湿空气的典型过程
3
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3
第八章气体和蒸汽的流动：
1、?稳定流动的基本方程式
2、?促使流速改变的条件
3、?喷管的计算
5
喷管实验
2
7
第九章压缩机的热力过程：
1、?单级活塞式压缩机的工作原理
2、?活塞式压缩机的耗功与容积效率
3、?双级活塞式压缩机的工作过程
3
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3
第十章气体动力循环：
1、?