《热工学》课程教学大纲.docx

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1、热工学教学大纲一、课程基本信息课程名称热工学Thermal Engineering课程编码CNE223021030开课院部石大山能新能源学院课程团队热工学学分3.0课内学时48讲授48实验0上机0实践0课外学时0适用专业工程力学授课语言中文先修课程高等数学(2-1).高等数学(2-2).大学物理(2-1).大学物理(2-2)、工程流体力学课程简介 (限选)热工学是工程力学专业的一门必修技术基础课程，是讲授热能和机械能相互转换的基本原理、热能的合理利用和热量传递规律，用以 提高热能利用程度的一门技术基础课。通过本课程的学习，学生应掌握包括热力学和传热学两方面的热工理论知识，能够正确运用热力学 基

2、本原理和定律分析计算工程中的热力过程、分析解决实际工程热问题的基本能力；为学生从事热工设备的力学分析和工程中有关热力耦 合问题的解决奠定坚实的基础。本课程分为工程热力学和传热学两篇。工程热力学篇主要介绍工程热力学的基本概念和基本定律、常用工质的热力性质、基本热力过 程和典型热力循环的分析计算等；传热学篇主要介绍导热、对流换热、辐射换热的基本规律、求解方法以及控制热量传递过程的技术措 施。Pyrology is a required course opened for engineering mechanics. The course focus on the principles of con

3、version between heat energy and mechanical energy, rational use of heat energy and heat transfer law. It is a basic course for improving thermal energy utilization. Learning the course will lay a good foundation for students to work on mechanics analysis of heat equipment or solve the thermal coupli

4、ng problems.The course are composed by two parts of engineering thermodynamics and heat transfer. Engineering thermodynamics focus on the basic concepts and fundamental principles, thermodynamics property and heat transfer process of commonly used fluids, analysis and calculation of typical thermody

5、namic cycles and so on. Heat transfer introduce the fundamental principles and methods of heat conduction, heat convention, heat radiant and measures for controlling heat transfer process.负责人大纲执笔人/审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：通过本课程的学习，具有良好的热工学基础知识，掌握热工基本原理与方法，并能用于分析 和解决工程实际问题。是4. 14. 1三、课程

6、内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节10热力学热力学部分/21绪论本章重点难点：工程热力学的主要研究内容；工程热力学的研 究方法/ /31. 1热能及其利用热能，热能的利用。Ml0.5讲授0.5自学41.2热力学及其发展 简史热力学的建立，热力学的发展，热力学发展史上的重要事件及 人物。Ml0.5讲授0. 5自学51.3能量转换装置的工 作过程能量转换装置的工作过程简介Ml0.5讲授0. 5自学61.4工程热力学研究的 对象及主要内容研究对象，主要内容，研究方法。Ml0.5讲授0.5自学72基本概念本章重点难点：热力系统；平衡状态；状态参数及其特

7、性；准 平衡过程；可逆过程；循环。/82. 1热能和机械能相互 转换过程热能动力装置，工质，热源Ml0.5讲授0.5作业/自学92.2热力系统热力系统，环境，界面，闭口系统，开口系统，稳定流动开口 系统，绝热系统，孤立系统，简单可压缩系Ml0.5讲授0.5作业/自学102.3工质的热力学状态 及其基本状态参数热力学状态，状态参数，状态参数的特性，热力学第零定律， 压力，温度，比体积。Ml1讲授1作业/自学112.4平衡状态平衡状态的概念；状态公理；状态参数坐标图Ml0.5讲授0. 5作业/自学122.5工质的状态变化过准静态过程，可逆过程Ml0.5讲授0.5作业/自学程132.6功和热量功，容

8、积变化功，可逆过程容积变化功，热量，嫡，可逆过程 热量的计算，过程量，功和热量的异同Ml0.5讲授0. 5作业/自学142.7热力循环可逆循环，不可逆循坏，正向循环，逆向循环，热效率，制冷 系数，供热系数。Ml0.5讲授0.5作业/自学153热力学第一定律本章重点难点：第一定律的实质；热力学能和烙的概念；闭口 系统能量方程，稳定流动能量方程，热力学第一定律应用/163. 1热力学第一定律的 实质热力学第一定律，第一类永动机Ml0.5讲授0.5作业/自学173.2热力学能和总能热力学能的概念，总能，宏观动能，重力位能Ml0.5讲授0. 5作业/自学183.3热力学第一定律基 本表达式闭口系统能量

9、方程式，开口系能量方程，稳定流动能量方程式Ml1.5讲授1.5作业/自学193.4热力学第一定律的 应用热力学第一定律在典型能量设备的应用Ml1.5讲授1.5作业/自学204理想气体的热力性 质和热力过程本章重点难点：理想气体的概念，理想气体状态方程式，理想 气体比热容，理想气体热力学能、焰和熠的计算，理想气体四 个典型的热力过程及多变过程的计算，热力过程在状态参数坐 标图上的表示。/214. 1理想气体理想气体的概念，理想气体状态方程，气体常数和通用气体常 数。Ml0.5讲授0.5作业/自学224.2理想气体的比热容比热容定义，理想气体的比热容，比定压热容和比定容热容， 迈耶公式Ml0.5讲

10、授0. 5作业/自学234.3理想气体的热力学 能、烂和爆理想气体热力学能、熔和焙的计算Ml1讲授1作业/自学244.4研究热力过程的目 的及一般方法研究热力过程的目的，一般的研究方法和计算依据。Ml1.5讲授1. 5作业/自学254.5理想气体的定压、理想气体的定压、定容和定温过程方程式，各过程中热量和功Ml1.5讲授1.5作业/自学定容、定温和可逆 绝热过程的计算，状态参数的计算。在P-v图和T-s图上的表示。264.6理想气体多变过程理想气体多变过程方程式，热量、功及状态参数的计算。在P- v图和T-s图上的表示。Ml1讲授1作业/自学275热力学第二定律本章重点难点：热力学第二定律的实

11、质；热力学第二定律的数 学表达式；热力学第二定律的应用；燧，熔产与嫡流。/285. 1热力学第二定律自然过程的方向性，克劳修斯说法，开尔文说法，两种方法的 等价性，第二类永动机。Ml1讲授1作业/自学295.2卡诺循环和卡诺定 理卡诺循环及其热效率，逆向卡诺循环，概括性卡诺循环，热源 多于两个的可逆循环。卡诺定理一，卡诺定理二。Ml2讲授2作业/自学305.3嫡和热力学第二定 律的数学表达式场的导出，热力学第二定律表达式，不可逆绝热过程的分析， 烯差的计算。Ml2讲授2作业/自学315.4场方程与孤立系统 端增原理闭口系（控制质量）爆方程，开口系（控制体积）病方程，孤 立系统爆增原理。Ml1讲

12、授1作业/自学326水蒸气的热力性质 和热力过程本章的重点难点：水蒸汽的饱和状态，三相点，饱和温度和饱 和压力，定压汽化过程的特点，临界点，水蒸气状态参数，水 蒸气图表，水蒸气的定压过程和绝热过程。/336. 1饱和状态、饱和温 度和饱和压力汽化与液化，饱和状态，相图，三相点，饱和温度和饱和压 力。Ml0.3讲授0. 3作业/自学346.2水的定压加热汽化过程水的定压加热过程中的预热、汽化与过热三个阶段及特点，水 的过冷水，饱和水，饱和蒸汽，湿饱和蒸汽，过热蒸汽五种集 态，临界点。Ml0.3讲授0. 3作业/自学356.3水和水蒸气状态参 数零点的规定，过冷水，饱和水，饱和蒸汽，湿饱和蒸汽，过

13、热 蒸汽的状态参数的规定Ml0.4讲授0.4作业/自学366.4水蒸气图和表水蒸气表，T-s图，h-s图Ml0.5讲授0. 5作业/自学376.5水蒸气的基本过程水蒸气的定压过程和绝热过程Ml0.5讲授0.5作业/自学38传热学传热学部分/391绪论本章的重点难点：热传导、热对流、热辐射的基本概念/401. 1绪论传热学在工程上的应用；热量传递的二种基本方式。Ml2讲授4作业412导热本章的重点难点：傅里叶定律，导热系数，导热微分方程，毕 渥数和傅里叶数，集总参数法。/422. 1导热的基本概念傅里叶定律；导热微分方程，初始条件及边界条件。Ml2讲授4作业432.2稳态导热一维平壁、圆筒壁、球

14、壁的导热；肋的稳态导热。Ml3讲授6作业/自学442.3非稳态导热基本概念；集总参数法。Ml3讲授6作业/自学453对流换热本章的重点难点：牛顿冷却公式，表面传热系数，边界层理 论，管槽内强迫对流换热的计算/463. 1牛顿冷却公式和换 热系数Ml2讲授4作业473.2影响对流换热的主 要因素；边界层理 论；Ml2讲授4作业/自学483.3管槽内强迫对流换 热的计算；自然对 流换热的计算。Ml2讲授4作业/自学494辐射换热本章的重点难点：黑体，灰体，基尔霍夫定律，两个灰体表面 间的辐射换热/504. 1热辐射的基本概念 及基本定律Ml2讲授4作业514.2两个黑体表面间的 辐射换热；角系 数

15、；Ml2讲授4作业524.3灰体表面间的辐射 换热Ml2讲授4作业/自学535传热过程本章的重点难点：传热过程的分析计算/545. 1传热过程与传热系 数Ml1讲授2作业555.2传热的增强与削弱Ml1讲授2作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1、每周布置23道题目，平均每次课1道题以上。2、成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3、考核学生对电力拖动自动控制系统基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主 要有作图、分析和计算题“30%2随堂测试1、本课程要求每章完成随堂测试1次。2、主要考核学生学习、分析能力。3、测

16、试题目类型不限，一般取自生活案例以及阅读文献。20%3期末考试1、闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分10。分。3、主要考核学生对电力拖动自动控制系统基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力， 题型主要有简答题、作图题、分析题、计算题等。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业30%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确；B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确； c-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确

17、； D-作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱。2Ml随堂测试20%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确；B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确；C-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确；D-抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱。3Ml期末考试50%闭卷考试参见参考答案及评分标准评分等级说明：A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59;六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1热工基础与应用，傅秦生，机械工业出版社，2009年1月第二版，普通高等教育“十一五”国家级规划教材；.（*主教材）2图书1热工基础，张学学、李桂馥编，高等教育出版社，2006年5月第二版，普通高等教育“十一五”国家级规划教材；.3图书1工程热力学（第三版），沈维道等，高等教育出版社，2001年.4图书1工程热力学（第三版），严加，豚，高等教育出版社，2000年.5图书|传热学（第二版），戴锅生编，高等教育出版社，2004年，国家统编.6图书|传热学（第四版），杨世铭、陶文铃，高等教育出版社，2006年，国家统编.7图书|传热学（第三版），俞佐平、陆煜编，高等教育出版社，1997年，国家统编.