热工基础教学大纲 联系客服

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《热工与流体力学基础》教学大纲

课程性质:专业基础课

先修课程:工程流体力学 高等数学 总学时数:63 适合层次:高职高专

适合专业:能源技术 电力技术

一、说 明

1、课程的性质和内容

本课程是将工程热力学、流体力学和传热学的经典内容及最新成果以能量转换和传递为主线,优化组合而成,是一门课程改革综合化教材。

全书共分三篇:第一篇为工程热力学,包括热力学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律、理想气体的热力性质和热力过程、水蒸气和蒸汽动力循环、混合气体和湿空气、气体和蒸汽的流动;第二篇为流体力学,包括流体性质和流体静力学基础、一元流体动力学基础、流动阻力和能量损失、管路计算;第三篇为传热学,包括稳态导热、对流换热、辐射换热、传热与换热器。

2、课程的任务和要求

通过该课程的学习,主要培养学生以下方面的能力: 1、掌握不同单位之间的换算;

任何物理量的大小都是由数字和单位联合来表达的。而SI制是一种完整的单位制,它包括了所有领域中的计量单位。我们在学习中要学会单位换算。

2、学会查阅工程手册;

由于研究人员对某一具体问题的研究方法或实验条件等不尽一致,因此,对某些过程规律的描述有不同的计算公式。另外,还有许多通过实验总结出来的图、表,以及大量的经验数据等,这些都是将要进行有关计算所需要的,作为一名未来的技术人员,必须具备迅速而准确地查阅工程手册,以便从中找到有关资料或数据的能力。

3、控制合理的误差率;

一般来讲,工程允许的误差率应控制在5%(少数可控制在10%)以内,也就是说,工程计算中只要其结果误差率在允许的范围之内,都可认为是有效或可行的。

4、掌握正确的学习方法;

学好热工与流体力学首先要掌握课程的主线。本课程研究的是热、功转换,流体平衡及运动规律和热量传递等宏观现象,其主线是能量转换和传递。其次是掌握分析问题解决问题的科学方法。在学习过程中要逐渐培养在深刻理解基本概念、基本理论

的基础上对实际问题进行抽象简化,并具备运用理论分析解决实际问题的能力。

3、教学中应注意的问题

(1)由于本课程比较抽象,教师在讲授中应贯彻理论联系实际的原则,注重讲练结合,注重热工基础理论与日常生活、生产的融合,突出应用,讲清原理,注重培养学生分析问题和解决问题的能力。

(2)教学过程要本着学生为主体的思想,由具体到抽象讲授知识,积极采用启发式教学,引导学生逐步掌握知识和技能,激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习主动性。

(3)充分运用多媒体电化教学手段,加强直观性教学力度,避免抽象的理论推导。

(4)除理论讲授外,要安排适当的作业、实验、现场参观等实践性环节。

二、学 时 分 配 表

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 绪论 热力学基本概念 热力学第一定律 理想气体的热力性质和热力过程 热力学第二定律 水蒸气和蒸汽动力循环 混合气体和湿空气 气体和蒸汽的流动 流体性质和流体静力学基础 一元流体动力学基础 流动阻力和能量损失 管路计算 稳态导热 对流换热 辐射换热 传热与换热器 学 时 分 配 课 程 内 容 讲 习 课 题 2 3 3 4 4 3 2 4 2 3 4 3 3 3 4 3 1 1 2 1 1 1 1 实 验 2 1 1 1 上 其 机 它 小 计 2 2 4 6 5 3 2 3 4 4 5 4 4 4 5 4 合计

50 8 5 63 三、教 学 内 容 与 要 求

一、绪论

教学要求:

1、知道能源的概念、分类、与国民经济和人民生活关系 2、本课程的主要包括哪三部分 3、学习本课程应注意的问题 教学内容:

1、能源及能源的利用方式;我国能源建设面临的主要问题及发展思路;能量的转换与利用;

2、本课程的研究对象及主要内容; 3、学习本课程应注意的问题;

二、热力学基本概念

教学要求:

1、理解工质、热力系的定义,掌握热力系的分类 2、理解热力状态和状态参数的定义 3、掌握平衡状态的物理意义及实现条件

4、了解状态方程式及参数坐标图的物理意义及作用 5、理解热力过程、准平衡过程和可逆过程的物理意义与联系 教学内容: (一)工质和热力系 1、工质

2、热力系、外界与边界

(二)工质的热力状态和基本状态参数 1、热力状态和状态参数 2、基本状态参数

(三)平衡状态和热力过程

1、平衡状态、状态方程式及状态参数坐标图 2、热力过程

三、热力学第一定律

教学要求:

1、掌握能量、热力系统储存能、热力学能、热量和功量的概念 2、掌握体积变化功、轴功、流动功和技术功的概念 3、理解焓的定义式及物理意义

4、熟练使用p-v图和T-s图,能在图上标出状态、过程和循环 5、理解热力学第一定律的实质——能量守恒定律 6、掌握封闭热力系的能量方程并熟练应用 7、掌握开口热力系稳定流动能量方程并熟练应用

8、了解常用热工设备主要交换的能量及稳定流动能量方程的简化式 教学内容:

(一)热力系统储存能 1、热力学能 2、外部储存能 3、热力系统的总储存能 (二)热力系与外界传递的能量 1、热量 2、功量

3、随工质流动传递的能量 4、焓及其物理意义 (三)热力学第一定律 1、热力学第一定律的实质 2、封闭热力系的能量方程

3、开口热力系的稳定流动能量方程 4、技术功

5、稳定流动能量方程的应用

四、理想气体的热力性质和热力过程

教学要求:

1、理解理想气体的含义,熟练掌握并应用理想气体的状态方程 2、理解比热容的物理意义及影响比热容的主要因素 3、掌握理想气体热力学能和焓变化量的计算

4、掌握理想气体基本热力过程方程式和基本状态参数变化的关系式 5、知道多变过程是热力过程从特殊到一般的更普遍的表达式 6、能将理想气体的各种热力过程表示在p-v图和T-s图上 教学内容:

(一)理想气体及状态方程