2011年《工程熱力學》課程教學大綱.doc

《2011年《工程熱力學》課程教學大綱.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2011年《工程熱力學》課程教學大綱.doc（3頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

《工程熱力學》課程教學大綱 一、課程簡介 本課程是熱能動力專業(yè)方向一門必修的專業(yè)基礎課，主要研究能量轉(zhuǎn)換規(guī)律，特別是研究熱能轉(zhuǎn)化為機械能的規(guī)律。講述工程熱力學的基本概念、基本定律，氣體及蒸汽的熱力性質(zhì)，各種熱力過程和循環(huán)的分析計算及化學熱力學基本知識等內(nèi)容。 二、先修課程： 高等數(shù)學，大學物理 三、教材： 《工程熱力學》（第三版），沈維道主編，高等教育出版社，2001年。 四、參考書：《工程熱力學》，朱明善主編，清華大學出版社， 2000年。 《工程熱力學》，龐麓鳴主編，高等教育出版社，2002年。 五、適用學生：熱能與動力工程本科生 六、課程的目的和任務： 使學生學習并掌握能量轉(zhuǎn)換規(guī)律及能量有效利用的基本理論；使學生牢固地掌握熱力學定律及其應用方面的基本知識，通過授課及習題練習等方面的訓練，使學生具備解決熱能工程方面的理論知識和最基本的技能，它不僅為學習專業(yè)課提供準備，而且也為以后解決生產(chǎn)實際問題和參加科學研究打下必要的理論基礎。 七、課程的基本要求 1．掌握熱能和機械能相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律，能量轉(zhuǎn)換的條件對能量轉(zhuǎn)換的影響。 2．掌握能夠有效利用能量的原則和途徑，分析熱力過程和循環(huán)的基本方法。 3．清楚常用工質(zhì)的物性，利用公式、圖表正確進行各種過程的計算，了解用熱力學微分方程研究物性的方法。 4．著重培養(yǎng)從實際問題抽象為理論，并運用理論進行分析和解決實際問題的能力。 5．通過實驗學習熱工參數(shù)的測量方法，加強對熱力學參數(shù)的感性認識，使學生得到處理實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結(jié)果和寫出實驗報告等能力的訓練。 八、課程的基本內(nèi)容 （一）緒論 熱能及其利用。工程熱力學的發(fā)展簡史。工程熱力學的研究對象及主要內(nèi)容。工程熱力學的研究方法及學習方法。 （二）基本概念 能量轉(zhuǎn)換裝置及其基本過程，熱力系，工質(zhì)，狀態(tài)及平衡狀態(tài)。狀態(tài)參數(shù)及其特性，基本狀態(tài)參數(shù)：壓力、比容和溫度，以及工程熱力學的常用壓力和溫度的單位。熱力學第零定律。狀態(tài)方程，參數(shù)坐標圖。熱力過程及準靜態(tài)過程，過程功和熱量，熱力循環(huán)。 （三）熱力學第一定律 熱力學第一定律的實質(zhì)。 熱力學能和總能、焓、技術(shù)功，能量的傳遞和轉(zhuǎn)化。 熱力學第一定律的基本能量方程式，開口系的能量方程式，穩(wěn)定流動能量的方程式及其應用。 （四）理想氣體的性質(zhì) 理想氣體的概念和建立的模型。理想氣體狀態(tài)方程及氣體常數(shù)。理想氣體的比熱，理想氣體的內(nèi)能、焓、熵的計算。 混合氣體的基本概念。道爾頓分壓定律，分容積定律?；旌蠚怏w的成分表示法及換算。折合摩爾質(zhì)量及折合氣體常數(shù)。理想氣體混合物的內(nèi)能、焓、熵和比熱的計算。 （五）理想氣體的熱力過程 研究與分析熱力過程的目的和方法。定容、定壓、定溫和絕熱過程，多變過程及多變指數(shù)的確定，各過程焓、熵、熱力學能、過程功和過程熱量的計算。熱力過程在P—V圖和T—S圖上的表示以及多變過程的綜合分析。 （六）熱力學第二定律 過程的不可逆性，熱力學第二定律的本質(zhì)及表述?？ㄖZ循環(huán)、概括性卡諾循環(huán)、逆向卡諾循環(huán)、多熱源可逆循環(huán)及其熱經(jīng)濟性評價指標(熱效率)?？ㄖZ定理，熵的概念及熵導出，克勞修斯積分不等式及過程熵變分析，孤立系的熵增原理及其應用，熵方程。傭的概念，熱量傭和工質(zhì)傭的定義及其計算，簡單熱力過程的傭分析。 （七）實際氣體的熱力性質(zhì) 實際氣體的性質(zhì)，實際氣體的狀態(tài)方程及其分析。對應態(tài)原理及對應態(tài)方程，通用壓縮因子圖。 自由能和自由焓，麥克斯韋關(guān)系式和熱系數(shù)，熱力學能、焓、熵、比熱容及的一般關(guān)系式。 （八）水蒸氣 飽和溫度、飽和壓力與三相點的概念，水蒸汽的定壓汽化過程及水蒸汽的P—V圖和T—S圖。水蒸氣參數(shù)零點的規(guī)定及不同狀態(tài)水蒸氣參數(shù)確定，水蒸汽的性質(zhì)表，水蒸氣h—s圖及其應用。 （九）氣體與蒸汽的流動 音速與馬赫數(shù)的概念，穩(wěn)定流動的基本方程，討論工質(zhì)流動必須滿足的條件以及噴管和擴壓管的外形。理想氣體與蒸汽在噴管中流動時流速、流量、臨界壓力比、臨界流速及最大流量的確定，漸縮噴管的分析。有摩阻的絕熱流動，滯止參數(shù)，絕熱節(jié)流在工程上的應用，節(jié)流的溫度效應分析。 （十）壓氣機的熱力過程 單級活塞式壓氣機的工作原理，定溫、絕熱和多變壓縮時壓縮機耗功的計算，簡單分析余隙容積對活塞式壓氣機的影響。多級壓縮和中間冷卻的優(yōu)點及中間最佳壓力的選擇，活塞式壓氣機的定溫效率。葉輪式壓氣機的工作過程和壓氣機絕對內(nèi)效率。 （十一）氣體動力循環(huán) 分析動力循環(huán)的一般方法以及內(nèi)燃機實際循環(huán)的描述和簡化。定容加熱循環(huán)、定壓加熱循環(huán)、混合加熱循環(huán)的分析和各種循環(huán)的比較。 燃氣輪機裝置的一般工作原理，定壓加熱燃氣輪機理想循環(huán)和定壓加熱燃氣輪機實際循環(huán)，最佳增壓比的概念。簡單了解提高燃氣輪機裝置循環(huán)熱效率的措施：回熱，多級壓縮中間冷卻，多級膨脹中間再熱。 （十二）蒸汽動力循環(huán) 朗肯循環(huán)及其熱效率，蒸汽參數(shù)對循環(huán)效率的影響分析及其有摩阻的實際循環(huán)分析。再熱循環(huán)，回熱循環(huán)，熱電合供循環(huán)，蒸汽-燃氣聯(lián)合裝置循環(huán)。 （十三）制冷循環(huán) 逆卡諾循環(huán)及性能系數(shù)。壓縮空氣制冷、空氣回熱制冷循環(huán)。壓縮蒸汽制冷循環(huán)。 （十四）濕空氣 濕空氣的概念。露點、絕對濕度、相對濕度和含濕量，干球溫度和濕球溫度。濕空氣的焓，濕空氣的焓—濕圖及其應用。 （十五）化學熱力學基礎 理解化學反應方程，掌握熱力學第一定律在化學反應中的應用，理解生成焓、反應焓、熱值、理論燃燒溫度等概念，掌握熱力學第二定律在化學反應中的應用，理解化學平衡的判據(jù)，以及平衡常數(shù)、反應度與離解度等概念。 （十六）工程熱力學實驗 的p—v—T關(guān)系實驗。 空氣的測定。 童鈞耕等 工程熱力學總復習??理論概要和習題 上海 上海交通大學出版社 2001 何雅玲 工程熱力學精要分析及典型題精解 西安 西安交通大學出版社 2000