上海海事大學(xué)工程熱力學(xué)教學(xué)大綱

工程熱力學(xué)教學(xué)大綱

一、

課程名稱1、中文名稱：工程熱力學(xué)2、英文名稱：EngineeringThermodynamics

二、課程簡介《工程熱力學(xué)》是研究熱能有效利用以及熱能和其他能量轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。其主要包括基本概念、熱力學(xué)基本定律、工質(zhì)的基本性質(zhì)、熱力過程、熱力循環(huán)等內(nèi)容。

三、適用專業(yè)

熱能與動(dòng)力工程

四、本門課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位、作用和任務(wù)工程熱力學(xué)是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，它是研究熱能有效利用以及熱能和其他能量轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。本課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握熱力學(xué)的基本規(guī)律并正確地應(yīng)用這些規(guī)律對(duì)熱力過程和熱力循環(huán)進(jìn)行分析。本課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)課程提供必需的基礎(chǔ)知識(shí)，也為從事熱能與動(dòng)力工程管理、設(shè)計(jì)和控制的專業(yè)人員及科學(xué)研究提供重要的理論基礎(chǔ)。

五、課程內(nèi)容和教學(xué)要求

．1、內(nèi)容：(1)緒論內(nèi)容包括：熱力系統(tǒng)、狀態(tài)參數(shù)、平衡狀態(tài)、準(zhǔn)平衡過程及可逆過程。(2)基本概念內(nèi)容包括：熱力系統(tǒng)、狀態(tài)及平衡狀態(tài)、狀態(tài)參數(shù)及其特性、參數(shù)坐標(biāo)圖、準(zhǔn)靜態(tài)過程及可逆過程。(3)熱力學(xué)第一定律內(nèi)容包括：功和熱量、熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)、儲(chǔ)存能、熱力學(xué)能、閉口系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律能量方程、焓、開口系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律能量方程、穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式的應(yīng)用。(4)熱力學(xué)第二定律內(nèi)容包括：熱力循環(huán)、熱效率、制冷系數(shù)、熱力學(xué)第二定律、卡諾定理、卡諾循環(huán)、熵的導(dǎo)出、熱過程方向判據(jù)、孤立系統(tǒng)熵增原理。(5)理想氣體的性質(zhì)內(nèi)容包括：理想氣體概念、理想氣體狀態(tài)方程、理想氣體的比熱容、理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵、混合氣體的概念、分壓力和分容積、混合氣體成分表示法及其換算、混合氣體折合分子量和折合氣體常數(shù)、理想氣體混合氣體的比熱容、熱力學(xué)能、焓和熵的計(jì)算。(6)實(shí)際氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)一般關(guān)系式內(nèi)容包括：實(shí)際氣體的性質(zhì)、范德瓦爾方程、對(duì)比態(tài)方程、維里方程、麥克斯韋關(guān)系和熱系數(shù)、比熱容、熱力學(xué)能、焓和熵的一般關(guān)系式。(7)水蒸氣與濕空氣內(nèi)容包括：定壓下水蒸氣的發(fā)生過程、水蒸汽圖表、水蒸氣的基本熱力過程、濕空氣的概念、絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度、濕空氣的焓、濕空氣的熱力過程、焓濕圖。(8)理想氣體的熱力過程內(nèi)容包括：分析熱力過程的目的及一般方法、基本熱力過程、多變過程。(9)氣體和蒸氣流動(dòng)內(nèi)容包括：穩(wěn)定流動(dòng)基本方程、氣體和蒸汽在噴管和擴(kuò)壓管中流動(dòng)的基本特性、流速和流量、臨界壓力比、臨界流速和最大流量。噴管的計(jì)算，摩阻對(duì)流動(dòng)的影響，定熵滯止，絕熱節(jié)流。(10)壓氣機(jī)的熱力過程內(nèi)容包括：活塞式壓氣機(jī)的壓氣過程、多級(jí)壓縮和中間冷卻、葉輪式壓氣機(jī)的工作原理。(11)氣體動(dòng)力循環(huán)內(nèi)容包括：活塞式內(nèi)燃機(jī)的工作原理及循環(huán)分析、燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)、提高其熱效率的各種途徑。(12)蒸汽動(dòng)力循環(huán)內(nèi)容包括：朗肯循環(huán)、蒸汽參數(shù)對(duì)循環(huán)熱效率的影響、再熱循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)。(13)制冷循環(huán)內(nèi)容包括：理想制冷循環(huán)、壓縮空氣制冷、蒸汽壓縮制冷、吸收式制冷循環(huán)、熱泵供熱循環(huán)2、要求：通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下基本要求：（1）使學(xué)生理解和掌握熱力學(xué)的基本概念和熱力學(xué)的宏觀研究方法，能夠運(yùn)用基本概念，針對(duì)實(shí)際問題的特點(diǎn)選取熱力系統(tǒng)，列出簡化條件，并進(jìn)行功和熱量的計(jì)算；（2）掌握熱力學(xué)第一定律、第二定律的實(shí)質(zhì)，建立能量守恒和耗散的概念，掌握熱能有效利用及熱能和其他能量相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律，正確應(yīng)用熱力學(xué)的兩個(gè)基本定律，對(duì)閉口系統(tǒng)、開口系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過程進(jìn)行熱力過程的分析和計(jì)算，并能用狀態(tài)坐標(biāo)圖表示過程及能量轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)；（3）能夠掌握運(yùn)用理想氣體、水蒸氣、濕空氣等常用工質(zhì)的熱力性質(zhì)圖表及公式進(jìn)行熱力過程的分析和計(jì)算；（4）能夠把實(shí)際熱工設(shè)備的工作過程簡化成理想熱力循環(huán)或熱力過程，應(yīng)用第一、第二定律對(duì)循環(huán)或過程進(jìn)行分析和計(jì)算，掌握提高能量利用率的基本原則和主要途徑。

六、

課時(shí)安排計(jì)劃

周次

周學(xué)時(shí)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)課外時(shí)數(shù)教學(xué)組織方式說明第1周5錄像（緒論）熱力學(xué)基本概念144錄像課堂講學(xué)

第2周5熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律習(xí)題課325課堂講學(xué)習(xí)題課

第3周5熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律145課堂講學(xué)

第4周5熱力學(xué)第二定律理想氣體的性質(zhì)235課堂講學(xué)

第5周5理想氣體的性質(zhì)實(shí)際氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)一般關(guān)系式145課堂講學(xué)

第6周5水蒸氣與濕空氣55課堂講學(xué)

第7周5水蒸氣與濕空氣理想氣體的熱力過程145課堂講學(xué)

第8周5熱力過程習(xí)題課氣體和蒸汽的流動(dòng)235習(xí)題課課堂講學(xué)

第9周5氣體和蒸汽的流動(dòng)噴管實(shí)驗(yàn)壓氣機(jī)的熱力過程2213課堂講學(xué)實(shí)驗(yàn)

課堂講學(xué)

第10周5壓氣機(jī)的熱力過程壓氣機(jī)性能實(shí)驗(yàn)323課堂講學(xué)實(shí)驗(yàn)

第11周5壓氣機(jī)的熱力過程氣體動(dòng)力循環(huán)233課堂講學(xué)

第12周5氣體動(dòng)力循環(huán)蒸汽動(dòng)力循環(huán)325課堂講學(xué)

第13周4制冷循環(huán)44課堂講學(xué)

第14周

考試

七、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、噴管實(shí)驗(yàn)2、壓氣機(jī)性能實(shí)驗(yàn)

八、課程設(shè)計(jì)：無

九、課程實(shí)習(xí)：無

十、

教材及主要參考資料1、教材：《工程熱力學(xué)》章學(xué)來主編，人民交通出版社，20112、主要參考資料：《工程熱力學(xué)》（第三版）沈維道等編，高等教育出版社

十一、

教學(xué)手段1、教室要求：普通教室：用于非多媒體教學(xué)多媒體教室：用于多媒體教學(xué)錄像室：用于工程熱力學(xué)緒論教學(xué)2、課件來源：錄像：購置多媒體課件：自制3、是否提供課堂講義：否4、

其他教學(xué)手段：答疑、質(zhì)疑、作業(yè)及其分析、討論等

十二、

考核方法及要求

1、考核方式