熱工基礎教學大綱

1、熱工基礎教學大綱一、 課程的性質(zhì)、任務和要求： 本課程是輪機工程技術/電氣自動化專業(yè)的專業(yè)課。它為液壓技術、船舶輔機、船舶柴油機、輪機自動化等專業(yè)課程中的泵類、液壓裝置、通風制冷空調(diào)裝置、柴油機、自動控制器件等的學習準備基礎理論知識。 本課程的任務是使學生掌握流體處于平衡與運動中的基本力學規(guī)律及在輪機工程中的應用；掌握熱力學基本概念、所用工質(zhì)的性質(zhì)、熱能與機械能相互轉換規(guī)律及在輪機工程中的應用；掌握熱傳遞的基本規(guī)律及在輪機工程中的應用；掌握船用量具、儀表的原理、使用；掌握常用的SI單位，SI、工程制、英制單位的換算。 本課程應達到的基本要求是： 1.掌握流體的主要物理性質(zhì)；流體靜力學基本方程、

2、意義和應用；流體流動的基本概念；連續(xù)性方程及應用；理想流體伯努里方程、實際流體伯努里方程和伯努里方程的應用；流體流動的兩種形態(tài)及判別；流體在流動中的阻力和水頭損失。 2.掌握熱力學基本概念；理想氣體概念及熱力性質(zhì)；熱力學第一定律、熱力學第二定律的實質(zhì)及表述；熱量、容積功的計算和異同點；卡諾循環(huán)、逆卡諾循環(huán)的組成、經(jīng)濟性指標及指導意義；卡諾定理；理想氣體的熱力過程；噴管、擴壓管斷面的變化規(guī)律及變化條件、應用；臨界壓力比、流速計算；活塞式壓縮機的理想循環(huán)組成；不同壓縮過程耗功大小的比較；容積效率及影響因素；多級壓縮的應用及最佳增壓比；內(nèi)燃機實際循環(huán)的理想化及理想循環(huán)的組成、理想循環(huán)在p-v、T-s

3、圖上的圖形；影響理想循環(huán)熱效率的因素及提高循環(huán)熱效率的途徑；水蒸氣的定壓形成p-v、h-s圖；水蒸汽表、水蒸汽的基本熱力過程；制冷劑的p-h圖；蒸汽壓縮制冷的理想循環(huán)；影響制冷系數(shù)的因素；濕空氣的基本概念；濕空氣參數(shù)；濕空氣的h-d圖；濕空氣的典型過程。 3.掌握導熱、對流換熱、輻射換熱的基本概念、影響導熱系數(shù)、對流換熱系數(shù)、黑度的因素；傳熱概念、削弱、增強傳熱措施在輪機工程中的應用；船用熱交換器的類型、結構、原理、性能特點。 4.掌握測量壓力、溫度、轉速、流量、比重、鹽度、濕度儀表的原理、結構和使用方法；掌握千分尺、游標卡尺、游標卡尺、量缸表、拐檔表的結構、讀數(shù)、測量精度及注意事項。 5.掌

4、握常用的SI單位及與工程制、英制單位的換算。 二、課時分配 本課程總時數(shù)54學時，具體分配參照課時分配表: 序號課 題教學時數(shù)講課小計1流體的主要物理性質(zhì)222流體靜力學基本方程223流體動力學基本方程224流體在管道中的流動225工程熱力學基本概念226理想氣體的性質(zhì)447熱力學第一定律448氣體的熱力過程229熱力學第二定律2210氣體的流動/壓縮2211氣體動力循環(huán)2212水蒸汽的性質(zhì)和熱力過程2213蒸汽壓縮制冷循環(huán)2214濕空氣4415穩(wěn)定導熱2216對流換熱2217幅射換熱2218傳熱;與換熱器2219船用量具2220船用儀表4421單位及換算22機動4總計54 三、課程內(nèi)容： 課

5、題一：流體的主要物理性質(zhì) 流體的密度和重度；流體的膨脹性和壓縮性；流體的表面張力；流體的含氣量與氣體分離壓；流體的粘滯性。 重點：流體的粘滯性課題二：流體靜力學基本方程 流體的靜壓力及其特性；流體靜力學基本方程；流體靜力學方程的意義；等壓面；流體靜力學基本方程的應用。 重點：流體靜力學基本方程課題三：流體運動學基礎、流體動力學基礎 流體流動的基本概念；連續(xù)性方程；理想流體的伯努里方程及意義；實際流體的伯努里方程；伯努里方程的應用 重點：連續(xù)性方程、流體動力學基本方程課題四：流體流動阻力及水頭損失流體流動的兩種形態(tài)；流動阻力和水頭損失。 重點：減小阻力的措施課題五：熱力學基本概念 工質(zhì)和熱力系統(tǒng)

6、；熱力狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)；準靜態(tài)過程和可逆過程；理想氣體物理模型和定義；理想氣體的熱力性質(zhì)。 重點：基本狀態(tài)參數(shù)，可逆過程。課題六：熱力學第一定律 熱一律實質(zhì)及表述；容積功和熱量；封閉系統(tǒng)能量方程；穩(wěn)定流動能量方程。 重點：封閉系統(tǒng)能量方程課題七：熱力學第二定律 熱力學第二定律的表述與實質(zhì)；卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)；卡諾定理。 重點：熱力學第二定律的表述與實質(zhì)。課題八：理想氣體的熱力過程 研究熱力過程的目的和方法；定容過程，定壓過程，定溫過程，多變過程分析。重點：多變過程分析 課題九：水蒸汽的性質(zhì)和熱力過程 水的定壓汽化過程；水和水蒸汽的表和圖；水蒸汽的熱力過程。 重點：水蒸汽的表和圖課題十：氣體在噴

7、管和擴壓管中的流動 噴管和擴壓管的斷面變化規(guī)律；噴管和擴壓管中的流速計算；噴管和擴壓管在船舶上的應用。 重點：噴管和擴壓管的斷面變化規(guī)律、臨界壓力。課題十一、壓縮機的熱力過程 活塞式壓縮機的理想循環(huán)；循環(huán)耗功、容積效率和影響因素；多級壓縮及最佳增壓比。 重點：活塞代壓縮機三種理想循環(huán)耗功的比較。課題十二：氣體動力循環(huán) 內(nèi)燃機實際循環(huán)及理想循環(huán)；熱效率計算式、影響循環(huán)熱效率的主要因素；提高循環(huán)熱效率的途徑。 重點：影響循環(huán)熱效率的因素。課題十三：蒸汽壓縮制冷循環(huán) 制冷劑的p-h圖；蒸汽壓縮制冷的理想循環(huán)；制冷系數(shù)計算式、影響制冷系數(shù)的因素。 重點：影響制冷系數(shù)的因素。課題十四：濕空氣 濕空氣的基

8、本概念；濕空氣的參數(shù)；濕空氣的h-d圖；空調(diào)中濕空氣的典型過程。 重點：濕空氣的參數(shù)。課題十五：傳熱過程 三種基本熱傳遞方式；導熱基本定律；導熱系數(shù)；對流換熱及基本公式；影響對流換熱的因素；熱輻射的基本定律。 重點：影響導熱系數(shù)，對流換熱系數(shù)的因素。課題十六：強化傳熱和削弱傳熱 熱絕緣緣、強化傳熱措施；熱交換器。 重點：熱絕緣、強化傳熱措施?，F(xiàn)場教學十：熱絕、強化傳熱的應用。課題十七：溫度計 電阻溫度計；熱電偶溫度計、膨脹式溫度計結構、原理和應用。 重點：熱電偶溫度計的使用。課題十八：壓力表彈簧管式壓力表、U型液柱式壓力表結構、原理和應用。 重點：彈簧管式壓力表的使用。課題十九：轉速表 常用轉

9、速表結構、原理和應用 重點：離心式轉速表的使用課題二十：流量計、比重計、鹽度計、濕度計。 流量計、比重計、鹽度計、濕度計的結構和使用。 重點：流量計的使用。課題二十一：游標卡尺、千分尺、量缸表、拐檔表的應用。 重點：游標卡尺、千分尺的使用。課題二十二：單位換算 輪機常用SI單位、工程制單位、英制單位及換算。 重點：國際單位、工程單位、英制單位的換算。 四、說明：1.本大綱按中華人民共和國港監(jiān)局97年頒布的海船輪機員考試和評估熱工基礎大綱制訂。2.本課程以課堂講授理論為主，教學中應密切聯(lián)系海船輪機工作實際。本課程部分內(nèi)容可采取現(xiàn)場演示、參觀、認識，操作訓練。3.本課程應聘用具有海船輪機工程技術輪機管理專業(yè)或相關機械專業(yè)的本科畢業(yè)教師任教。培養(yǎng)對象為高中畢業(yè)學生以及具有同等學力者。適用于高中后三年