个人介绍
热工基础

主讲教师:曹飞

教师团队:共3

  • 肖洪
  • 曹飞
  • 毛宇飞
学校: 河海大学
开课院系: 机电工程学院
专业大类: 机械
开课专业: 机械工程
课程编号: c6131349
学分: 2
课时: 32
课程介绍
本课程是机械类各专业的一门学科基础课,包括工程热力学与传热学两部分内容,是研究热能与机械能及其它形式能之间的相互转换规律、热能合理利用方法及热量传递规律的一门技术基础学科。本课程教学的主要任务是使学生理解和掌握有关热能及其它形式能量之间转换,热能合理利用以及热量传递的基本概念、基本理论、基本计算方法,使学生具备一定的理论联系实际、分析和解决工程热工问题的能力,为后续专业课程的学习以及今后解决国民经济及高新科学技术发展中的热工问题打下一定的理论基础。
本课程的理论教学内容分为两部分:工程热力学部分和传热学部分。工程热力学的基本知识点包括热力学第一定律、气体的性质、理想气体混合气体及湿空气、气体的热力过程、热力学第二定律、气体与蒸汽的流动、热力循环等。传热学的基本知识点包括导热、对流传热、辐射换热、传热过程和换热器热计算等。
教师团队

肖洪

职称:副教授

单位:河海大学

部门:机电工程学院

曹飞

职称:副教授

单位:机电工程学院

部门:能源与动力工程系

毛宇飞

职称:副教授

课程目标

通过本课程的学习,要求

(1) 学生热能传递、转换和利用的基本规律与研究方法,为后续相关课程的学习奠定理论基础,并为将来学习和掌握新的科学技术创造条件;

(2) 初步学会应用热工理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题;

(3) 培养学生的工程意识、理论联系实际以及分析和解决实际工程问题的能力。

课程要求

采用课程讲授、工程案例分析、课堂讨论等教学方式,重点培养学生分析问题和解决实际问题的能力。要求课前必须阅读相关的教材内容和参考文献,课后按时完成教师布置的作业。


课程大纲

本课程主要由以下内容组成:

第零章 绪论(1学时)

1)  知识要点:能源概述;热能与机械能的转换;热工理论的研究对象和方法;本课程的任务及其主要内容;热工理论发展简史。

2) 重点难点:热能与机械能的转换;热工理论的研究对象和方法

3) 教学方法:课堂讲授,利用大量工程实例图片和动画介绍热工的应用。

第一章 热力学第一定律(4学时)

1) 知识要点:热力系统和平衡状态;基本状态参数;热力学能、焓和熵;功和热量;热力学第一定律及其解析式;稳定流动能量方程式。

2) 重点难点:热力学的基本概念;热力学第一定律的实质;稳定流动能量方程式的应用。

3)  教学方法:课堂讲授、工程案例分析

第二章 气体的性质3学时)

1)知识要点:理想气体及其状态方程式;气体的比热容;理想气体的热力学能、焓和熵;水蒸气的基本概念;水蒸气的定压产生过程;水和水蒸气热力性质表及水蒸气的焓熵图

2)  重点难点:理想气体热力性质的计算方法;水和水蒸气热力性质的查取

3)教学方法:课堂讲授、课堂讨论

第三章 理想气体混合气体及湿空气2学时)

1)  知识要点:混合气体的分压力定律和分体积定律;混合气体的成分表示法;混合气体的比热容、热力学能、焓和熵;湿空气的绝对湿度、相对湿度、比湿度和湿度图

2)重点难点:理想气体混合气体和湿空气的基本概念与基本性质

3) 教学方法:课堂讲授、课堂讨论

第四章 气体的热力过程4学时)

1) 知识要点:理想气体的基本热力过程;气体热力过程的功及热量;压气机的热力过程;水蒸气的基本热力过程;湿空气的热力过程

2) 重点难点:工质在各种热力过程中状态变化的规律、热力参数变化与功、热之间的转换关系

3) 教学方法:课堂讲授、工程案例分析

第五章 热力学第二定律(2学时)

1)  知识要点:热力学第二定律;卡诺循环与卡诺定理;熵的导出;孤立系统的熵增原理。

2) 重点难点:热力学第二定律的内涵;卡诺定理的意义;熵的含义

3)  教学方法:课堂讲授、课堂讨论

第六章 气体与蒸汽的流动(2学时)

1)  知识要点:流体稳定流动的基本方程式;流体在喷管内流速变化的条件;喷管的计算;绝热节流

2) 重点难点:气体在流经喷管及扩压管等设备时气流参数变化的条件以及流动过程中气体的能量转换

3) 教学方法:课堂讲授、工程案例分析

第七章 循环(5学时)

1) 知识要点:活塞式内燃机循环;燃气轮机装置循环;蒸汽动力装置循环;压缩空气制冷循环与压缩蒸汽制冷循环

2)  重点难点:各种热力循环的基本热力过程、过程中热量、功量、热效率的计算以及其影响因素分析

3) 教学方法:课堂讲授、工程案例分析、课堂讨论

第八章 导热(3学时)

1)  知识要点:热量传递的基本形式;傅里叶定律和导热系数;稳态导热;非稳态导热;导热问题的数值解法

2) 重点难点:傅里叶定律及其应用;平壁、圆筒壁稳态导热的计算方法。

3) 教学方法:课堂讲授、工程案例分析、课堂讨论

第九章 对流传热(2学时)

1) 知识要点:对流换热的基本概念;对流换热的基本方程组;相似原理和特征数关联式;各种流动条件下的对流传热计算关联式

2)  重点难点:对流传热的影响因素;对流传热的基本计算方法。

3) 教学方法:课堂讲授、工程案例分析

第十章 辐射换热(2学时)

1)知识要点:热辐射的基本概念;黑体辐射的基本定律;灰体与基尔霍夫定律;角系数;组成封闭空间的两灰体之间的辐射换热计算

2) 重点难点:黑体辐射的基本定律;角系数的定义与性质;封闭腔内两物体间辐射换热计算。

3)教学方法:课堂讲授、工程案例分析

第十一章 传热过程和换热器热计算基础(2学时)

1)  知识要点:传热过程;传热的增强与减弱;换热器的基本概念。

2) 重点难点:对数平均温差及换热器的热计算

3)  教学方法:课堂讲授、工程案例分析、课堂讨论

使用教材

童钧耕 等编.《热工基础》(第二版),上海交通大学出版社,20083











考核方式

本课程为考试课程,期末考试采用闭卷笔试。学生的课程总评成绩由平时成绩(占30%)和期末考试成绩(70%)两部分构成,平时成绩包括出勤、作业、课堂测验和学习主动性等因素。

课程评价

课程章节
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