油气储运工程专业课程.pdf

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1、油气储运工程专业课程油气储运工程专业课程油气储运工程专业油气储运工程专业是研究油气和城市燃气储存、运输及管理的一门穿插性高新技术学科。业务培养目标：本专业培养具备工程流体力学、物理化学、油气储运工程等方面知识，能在国家与省、市的开展方案部门、交通运输规划与设计部门、油气储运管理部门等从事油气储运工程的规划、勘查设计、施工工程管理和研究、开发等工作的高级工程技术人才。业务培养要求：本专业学生主要学习油气储运工艺、设备设施方面的根本理论和根本知识，受到识图制图、上机操作、工程测量、工程概预算的根本训练，具有进行油气储运系统的规划、设计与运行管理的根本能力。主干学科：工程流体力学、油气储运工程学主要

2、课程：工程力学、工程流体力学、工程热力学、传热学、物理化学、泵与压缩机、电工与电子技术、油气管道设计与管理、油气集输、油库设计与管理、油气储运工程最优化、技术经济学等主要实践性教学环节：包括工程制图、测量实习、金工实习、施工实习等一般安排 18 周。主要专业实验：油气质量检测、物理化学等修业年限：四年授予学位：学士学位相近专业：采矿工程 石油工程 矿物加工工程 勘察技术与工程 资源勘察工程 地质工程 矿物资源工程 油气储运工程 煤及煤层气工程 资源勘查工程开设学校：中国石油大学 重庆科技学院 石油大学 长江大学武汉理工大学 浙江海洋学院 中国地质大学 榆林学院(省 A 专业)四川大学 华南农业

3、大学 西南石油大学 西安石油大学 大庆石油学院课程编号：05040120工程热力学Engineering Thermodynamics总学时：48 学时 总学分：3 学分课程性质：技术根底课开设学期及周学时分配：第 5 学期，周时数 3适用专业及层次：过程装备及控制专业、油气储运专业 相关课程：大学物理，物理化学、化工原理 教材：（工程热力学，沈维道等编，高等教育出版社 推荐参考书：（1、工程热力学，严家禄编，高等教育出版社，1989 第二版2、工程热力学，曾丹苓、敖越、朱克雄等编，高等教育出版社，1986 第二版 3、热力学，王竹溪编，高等教育出版社，1955）一、课程目的及要求工程热力学是

4、一门专业技术根底课，其任务是培养学生运用热力学的定律、定理及有关的理论知识，对热力过程进行热力学分析的能力；初步掌握工程设计与研究中获取物性数据，对热力过程进行有关计算的方法。为学习后续课程及毕业后参加实际工作奠定根底。本课程的重点及要求：（） 掌握工程热力学中的根本概念及根本定律。（） 掌握过程和循环的分析研究及计算方法，特别是热能转化为机械能是由工质的吸热、膨胀、排热等状态变化过程实现的。（） 掌握常用工质的性质，因为工质对过程状态变化过程有着极重要的影响。 （） 了解动力循环、制冷循环、热泵循环等常见热力循环的热力过程。二、课程内容及学时分配第零章 绪论 内容：0.1 热能及其利用0.2

5、 热力工程及热力学开展简史0.3 工程热力学的研究对象及主要内容及热力学的研究方法 学时分配：1 学时 第一章 根本概念 内容：1.1 热能在热机中转变成机械能的过程 1.2 热力系统1.3 工质的热力学状态及其根本状态 1.4 平衡状态、状态方程式、坐标图 1.5 工质的状态变化过程 1.6 过程功和热量1.7 热力循环 学时分配：3 学时第二章 热力学第一定律 内容：2.1 热力学第一定律的实质 2.2 热力学能和总能 2.3 能量的传递与转化2.4 焓及热力学第一定律的根本能量方程式 2.5 开口系统的能量方程式及能量方程式的应用 学时分配：4 学时 第三章 理想气体的性质 内容：3.1

6、 理想气体的概念及其状态方程式 3.2 理想气体的比热、热力学能、焓及熵 3.3 理想气体的混合物 学时分配：4 学时第四章 理想气体的热力过程 内容：4.1 研究理想气体的目的及一般方法4.2 定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程及多变过程 学时分配：4 学时 第五章 热力学第二定律 内容：5.1 热力学第二定律5.2 可逆循环分析及其热效率 5.3 卡诺定理5.4 熵参数、热过程方向的判据 5.5 熵增原理及熵方程5.6 火用参数的根本概念及热量火用 学时分配：6 学时 第六章 实际气体的性质及热力学一般关系 内容：6.1 理想气体与实际气体的区别 6.2 范德瓦尔议程及 R-K 方程

7、6.3对应态原理与通用压缩因子图 6.4 维里方程、麦克斯韦关系和热系数 6.5 热力学能、焓、熵及比热容的一般关系 学时分配：2 学时第七章 水蒸气 内容：7.1 饱和温度和饱和压力7.2 水的定压加热汽化过程 7.3 水和水蒸气的状态参数 7.4 水蒸气表和图7.5 水蒸气的根本热力过程 学时分配：4 学时第八章 气体和蒸汽的流动 内容：8.1 稳定流动的根本方程式 8.2 促使流速改变的条件 8.3 喷管的计算8.4 背压变化时喷管内流动过程简析 8.5 有摩阻的绝热流动和绝热节流 学时分配：4 学时第九章 压气机的热力过程 内容：9.1 单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量 9.2

8、余隙容积的影响 9.3 多级压缩和级间冷却 9.4 叶轮式压气机的工作原理 学时分配：2 学时 第十章 气体动力循环 内容：10.1 分析动力循环的一般方法 10.2 活塞式内燃机实际循环的简化10.3 活塞式内燃机的理想循环10.4 活塞式内燃机各种理想循环的热力学比拟 10.5 燃气轮机装置循环10.6 燃气轮机装置的定压加热实际循环 学时分配：6 学时 第十一章 蒸汽动力循环装置 内容：11.1 简单蒸汽动力装置循环朗肯循环 11.2 再热循环及回热循环 学时分配：2 学时第十二章 热力装置及其循环气（气体动力循环、蒸汽循环、制冷循环、热泵循环） 内容：12.1 制冷循环概况12.2 压

9、缩空气与压缩蒸汽制冷循环 12.3 制冷剂的性质 12.4 热泵循环 学时分配：2 学时第十三章 实验 内容：12.5 喷管性能实验。12.6 空气定压比热容的测定。 学时分配：4 学时三、教学重点与难点第一章 根本概念1.1 掌握工程热力学中的一些根本术语和概念：热力系、平衡态、准平衡过程、可逆过程等。 1.2 掌握状态参数的特征，根本状态参数 p、v、T 的定义和单位等。掌握热量和功量过程量的特征，并会用系统的状态参数对可逆过程的热量、功量进行计算。1.3 了解工程热力学分析问题的特点、方法和步骤。 第二章 热力学第一定律2.1 深入理解热力学第一定律的实质，熟练掌握热力学第一定律及其表达

10、式。能够正确、灵活地应用热力学第一定律表达式来分析计算工程实际中的有关问题。 2.2掌握能量、储存能、热力学能、总能的概念。2.3 掌握体积变化功、推动功、轴功和技术功的要领及计算式。2.4 注意焓的引出及其定义式。 第三章 理想气体的性质3.1 熟练掌握并正确应用理想气体状态方程式。 3.2 正确理解理想气体比热容的概念；熟练掌握和正确应用定值比热容、平均比热容来计算过程热量，以及计算理想气体热力学能、焓和熵的变化。 第四章 理想气体的热力过程4.1 熟练掌握 5 种根本过程（定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程及多变过程）的初终态基本状态参数 p、v、T 之间的关系。4.2 熟练掌握 5

11、 种根本过程以及多变过程以及多变过程系统与外界交换的热量、功量的计算。 4.3 能将各过程表示在 pv 图和 Ts图上，并能正确地应用 pv 图和 Ts 图判断过程的特点，即u，h，q 及 w 等的正负值。 第五章5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 第六章6.1 6.2 6.3 6.4热力学第二定律在深领会热力学第二定律实质的根底上，认识能量不仅有量的多少，而且还有质的上下。 掌握卡诺定理。掌握熵的意义、计算和应用。掌握孤立系统和绝热系统熵增的计算，从而明确能量损耗的计算方法。 了解（可用能、有效能）的要领及其计算。学会用熵分析法对热力过程进行热工分析，认识提高能量利用经济性的方向、途径和

12、方法。 实际气体的性质及热力学一般关系了解热力学一般关系式及如何由可测量参数求不可测量参数；由易测量参数求不易测量参数。 了解如何根据热力学理论来指导实验和实验数据，以减少实验次数，节省人力和物力。 了解常用的实际气体状态方程，掌握范德瓦尔方程及 R-方程（包括其各项的物理意义）。 掌握比照态原理，会计算比照参数并能利用通用压缩因子图进行实际气体的计算。第七章 水蒸气7.1 应掌握有关蒸气的各种术语及其意义。例如：汽化、凝结、饱和态、饱和蒸气、饱和液体、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等。7.2 了解水蒸气定压发生过程及其在 pv 图和 Ts 图上的一点、二线、三区、和五态。 7.

13、3 了解水蒸气图表的结构，并掌握其应用。 7.4 掌握蒸气热力过程的热量和功量的计算。第八章 气体和蒸汽的流动8.1 掌握液体的位能变化可略去不计、又不对机器作功的一元可逆绝热即定熵稳定流动的根本方程。这些根本方程是本章的研究根底。 8.2 弄清促使流速改变的力学条件和几何条件，以及这两个条件对流速的影响。理解气流截面积变化的原因。8.3 掌握喷管中气体流速、流量的计算，会进行喷管外形的选择和尺寸的计算，以及有摩阻时喷管出口参数的计算。能熟练进行喷管的设计和校核两类计算。 8.4 明确滞止焓、临界截面、临界参数及绝热节流的概念 第九章 压气机的热力过程9.1 掌握活塞式压气机和叶轮式压气机的工

14、作原理。9.2 掌握不同压缩过程（绝热、定温、多变）状态参数的变化规律、耗功的计算，以及压气机耗功的计算。9.3 了解多级压缩、级间冷却的工作情况。了解余隙容积对活塞式压气机工作的影响。 第十、十一、十二章 热力装置及其循环气（气体动力循环、蒸汽循环、制冷循环、热泵循环） 内容：10.1 掌握各种装置循环的实施设备及工作流程。10.2 掌握将实际循环抽象和简化为理想循环的一般方法，并能分析各种循环的热力过程组成。 10.3 掌握各种循环的吸热量、放热量、作功量及热效率等能量分析和计算的方法。 10.4 会分析影响各种循环热效率的因素。10.5 掌握提高各种循环能量利用经济性的具体方法和途径。四

15、、主要教学方法采用多媒体与教师板书相结合的方式，以启发式教育为主五、典型作业练习中国石油大学（北京） 硕士研究生培养方案一级学科代码 0820一级学科名称石油与天然气工程 二级学科代码 08xx二级学科名称油气储运工程中国石油大学（北京）研究生院xx 年 12 月 12 日一、 学科简介油气储运系统包括石油天然气的矿场集输、长距离管道输送、储存及城市输配系统等，是油气生产供给链中不可或缺的一环。本学科以流体力学、热力学与传热学、工程力学等学科的理论为根底，研究解决油气储运系统中的工艺、结构、平安与控制诸方面的理论与技术问题。随着我国国民经济的持续快速开展，作为油气能源生产与供给系统重要组成局部

16、的油气储运业必将得到更大的开展。本学科 1952 年创立于清华大学石油系，是我国建立最早且第一个获得博士学位授予权的油气储运学科点，“九五”以来一直被列入国家“211 工程”重点建划，xx 年被部遴选为国家重点学科。50 多年来，本学科为我国石油、石化、军队、民航、交通等系统培养了大批油气储运技术人才，形成了油气长距离管道输送、多相管流与油气田集输、油气储运及营销系统工程、油气储运平安工程等特色鲜明、优势突出、涵盖面广的研究方向。本学科拥有一支学历层次和学术水平较高、学缘结构和年龄结构较为合理的学术队伍，现有博士生导师 5 人、硕士生导师 16 人，其中包括教授 8 人、副教授 9人；师资队伍

17、中有博士学位的比例为 67。本学科拥有“城市油气输配技术北京市重点实验室”，本学科的实验室也是我校“石油工程教育部重点实验室”的主要组成局部之一；“油气储运平安工程实验室”那么是国家平安生产监视管理总局在我校设立的“油气平安工程技术研究中心”的主要组成局部。“十五”期间，本学科培养博士生 49 人、硕士生 217 人。 二、 培养目标具有严谨求实的科学态度和学术作风，具备良好的科学道德。热爱祖国，遵纪守法，身心安康、品德优良，能胜任工作和学习任务。具有较宽广坚实的专业理论根底，掌握较系统深入的油气储运工程技术知识，了解国际上有关领域的新动态，能正确地运用所学知识解决工程技术问题，具备独立开展专业技术工作和从事相关科学研究的能力，并具有继续学习、创新和提高的能力。具有较强的外语应用能力，能熟练运用一种主要外语阅读本学科的文献资料、撰写专业，具有较好的听说能力。 三、培养方向1. 油气长距离管输技术2. 多相管流及油气田集输技术 3. 油气储运与城市输配系统工程 4.油气储运平安工程5. 油气储存与液化天然气技术 四、学习年限及应修学分1学习年限全日制一般为 2.5 年；非全日制一般不超过 4 年。 2应修学分总学分不低于 30 学分，其中必修课不低于 18 学分。五、课程设置