《熱工學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE - 5 -本科生課程大綱課程名稱熱工學(xué)Thermodynamics Engineering課程代碼082102101213課程屬性學(xué)科基礎(chǔ)課時/學(xué)分48/2.5課程性質(zhì)必修實踐學(xué)時16責(zé)任教師課外學(xué)時課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修課程介紹課程描述： 熱工學(xué)是機械工程專業(yè)的一門骨干學(xué)科基礎(chǔ)課，主要研究熱能與機械能之間相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律、熱量傳遞規(guī)律的科學(xué)，以及如何科學(xué)地，有效地利用能源，以及實現(xiàn)將熱能高效地轉(zhuǎn)變成機械能的方法。該課程的主要內(nèi)容有熱力學(xué)第一定律，熱力學(xué)第二定律，工質(zhì)熱力性質(zhì)，熱力過程和循環(huán)的分析方法，能量傳遞的基本理

2、論和技術(shù)等。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得較寬廣和鞏固的有關(guān)熱能與機械能之間相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律、熱量傳遞的基本理論知識、相應(yīng)的分析計算能力以及一定的實驗技能的訓(xùn)練。本課程不僅為學(xué)習(xí)專業(yè)知識提供必要的理論基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題能力的重要環(huán)節(jié)之一。設(shè)計思路： 本課程不僅為學(xué)習(xí)專業(yè)知識提供必要的理論基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題能力的重要環(huán)節(jié)之一。要求學(xué)生熟悉熱工學(xué)的基本理論，掌握熱工學(xué)的基本計算方法，重點掌握應(yīng)用熱工學(xué)原理分析和解決工程實際問題的基本知識，并通過熱工學(xué)實驗課程的學(xué)習(xí)掌握基本的熱工測量技術(shù)，具有布置實驗、處理數(shù)據(jù)以及分析現(xiàn)象的基本能力。開課依據(jù)：課程需對畢業(yè)要求

3、的能力支撐矩陣1.3、1.5、1.6、2.1、2.2項進行支撐，如下表所示:序號授課內(nèi)容畢業(yè)生能力要求1.31.51.62.12.21工程熱力學(xué)能量和熱力學(xué)第一定律2氣體的熱力過程3熵與熱力學(xué)第二定律4氣體的流動5傳熱學(xué)氣體動力循環(huán)6水蒸氣和水蒸氣動力循環(huán)7制冷循環(huán)8導(dǎo)熱基本定律9對流換熱10輻射換熱11工程熱力學(xué)實驗具體要求學(xué)生掌握以下知識和技能：2.1 在掌握高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理的基本數(shù)學(xué)方法的基礎(chǔ)上，掌握熱流體的工程基礎(chǔ)知識，掌握熱力過程的功量-能量轉(zhuǎn)換與熱量傳遞過程的基本計算方法等知識；2.2 掌握海洋環(huán)境下的流動換熱計算方法；2.3 可將相關(guān)知識用于熱力裝置、熱流體機械產(chǎn)品設(shè)計、制造及

4、控制系統(tǒng)設(shè)計過程中的計算、分析、研究；2.4 能夠應(yīng)用工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析熱流體機械、熱力系統(tǒng)中的熱力性能、能量利用效率、強化換熱等問題，并可獲得有效結(jié)論；2.5 能夠針對滿足實用性、高效性、穩(wěn)定性等要求的熱流體機械、熱力系統(tǒng)設(shè)計解決方案，并能在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識。3. 課程與其他課程的關(guān)系：熱工學(xué)是機械制造及其自動化專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課程，學(xué)習(xí)本課程前學(xué)生已完成高等數(shù)學(xué)2、大學(xué)物理2的先修課程的學(xué)習(xí)并達到規(guī)定要求。本課程以解決熱流體機械熱力學(xué)原理、設(shè)計方法等工程問題為目標(biāo)，是上述課程在專業(yè)方向上的工程實際的應(yīng)用。 二、課程目標(biāo)本課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的工程

5、觀點和解決工程問題能力，達到華盛頓公約規(guī)定的國際工程師認證的標(biāo)準，培養(yǎng)符合國家經(jīng)濟發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。通過本課程學(xué)習(xí)，應(yīng)重點掌握和養(yǎng)成如下知識和技能：（1）工程熱力學(xué)基本原理 理解熱力學(xué)第一、第二定律基本概念、原理；掌握氣體的流動、熱力過程及氣體動力循環(huán)的熱力學(xué)分析方法；掌握水蒸氣動力循環(huán)的基本原理與提升循環(huán)效率的基本手段；掌握制冷循環(huán)的熱力分析方法；具備對復(fù)雜熱力系統(tǒng)的分析能力。（2）傳熱學(xué)基本原理 理解傳熱的基本方式；掌握導(dǎo)熱、對流、輻射換熱過程的基本原理與分析方法；具備對熱流體機械的復(fù)雜傳熱過程的分析能力。（3）熱工測試能力 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)基本原理進行熱流體機械的熱力

6、狀態(tài)參數(shù)的測量能力，通過實驗的訓(xùn)練，掌握基本的熱工測試方法。（4）綜合分析問題能力 培養(yǎng)學(xué)生對生產(chǎn)、生活中的實際熱流體設(shè)備、熱力裝置的熱力學(xué)分析能力，通過理論與實踐訓(xùn)練，達到工程教育認證標(biāo)準。三、學(xué)習(xí)要求工程熱力學(xué)是輪機專業(yè)的基礎(chǔ)課程，對學(xué)生的數(shù)學(xué)能力、理論理解能力及應(yīng)用能力均提出了較高要求。要達到期望的課程目標(biāo)，學(xué)生必須：（1）課前預(yù)習(xí)。課程包含較多專業(yè)術(shù)語與概念，需提前熟悉相應(yīng)知識。（2）按時上課，上認真聽講積極參與課堂案例分析。（3）課下按時保質(zhì)保量完成課外練習(xí)作業(yè)。課外練習(xí)以個人書面作業(yè)的形式進行布置。（4）完成規(guī)定的實驗并撰寫實驗報告。四、教學(xué)進度序號專題或主題計劃課時主要內(nèi)容概述實

7、驗實踐內(nèi)容或課外練習(xí)等1基本概念及定義4熱力學(xué)的基本概念及定義隨堂作業(yè)2能量和熱力學(xué)第一定律4熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用隨堂作業(yè)3氣體的熱力過程2四種典型熱力過程隨堂作業(yè)4熵與熱力學(xué)第二定律2熱力學(xué)熵的定義與熱力系隨堂作業(yè)5氣體的流動2流動狀態(tài)的變化對功熱轉(zhuǎn)化的影響隨堂作業(yè)6氣體動力循環(huán)2幾種氣體動力循環(huán)的熱力學(xué)推導(dǎo)隨堂作業(yè)7水蒸氣和水蒸氣動力循環(huán)4水蒸氣動力循環(huán)的熱力過程推導(dǎo)隨堂作業(yè)8制冷循環(huán)2制冷循環(huán)熱力學(xué)原理及常用制冷循環(huán)隨堂作業(yè)9傳熱學(xué)緒論2傳熱學(xué)基本概念及定義隨堂作業(yè)10導(dǎo)熱基本定律4導(dǎo)熱微分方程及常見結(jié)構(gòu)的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程推導(dǎo)隨堂作業(yè)11對流換熱2對流換熱原理隨堂作業(yè)12輻射換熱2輻射

8、換熱原理隨堂作業(yè)13工程熱力學(xué)實驗16氣體定壓比熱容實驗、空氣在噴管內(nèi)流動性能測定實驗、水定壓加熱汽化過程實驗、燃燒器熱平衡實驗、制冷（熱泵）循環(huán)演示實驗、對流換熱系數(shù)測定實驗、液體導(dǎo)熱系數(shù)測定實驗、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱實驗同左五、參考教材與主要參考書1、選用教材童鈞耕，王陽平，蘇永康.熱工基礎(chǔ)（第二版）.上海:上海交通大學(xué)出版社, 2008.3. (ISBN: 978-7-313-02491-6)2、主要參考書1 沈維道，童鈞耕. 工程熱力學(xué)-第四版.高等教育出版社, 2007.6. (ISBN 978-7040214475)2 李昭. 工程熱力學(xué)（第四版）同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解.中國水利水電出版社, 2014年11月第1版. (ISBN 978-7-5170-2558-0)3 朱明善，劉穎，林兆莊，彭曉峰. 工程熱力學(xué)（第2版）.北京：清華大學(xué)出版社, 2011.6. (ISBN 978-7-302-25738-7)4 李家星. 傳熱學(xué)（第四版）同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解.北京：中國水利水電出版社, 2014.9. (ISBN 978-7-5170-2559-7)六、成績評定 （一）考核方式 A.閉卷考試 ：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績綜合評分體系： 成績綜合評分體系比例%1.課下作業(yè)、課堂討論及隨堂測驗8%2.實驗成績12