冶金热工基础课程标准
《热工基础》课程大纲
《热工基础》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程性质工程热力学和传热学是研究与分析热机和常用热力设备(动力装置、制冷装置等)热能转换规律、性质的理论依据,也为识别和判断车辆复杂工程问题提供理论分析的实用、有效方法。
《热工基础》课程已经成为机械类、交通运输类、土建类、车辆类专业的必修或选修专业课程之一。
通过本课程的学习,使学生掌握工程热力学的基本定律、基本热力过程和循环的分析计算方法以及常用热力设备的工作原理;通过传热学的学习,使学生掌握传热学的基本概念、基本理论及基本分析和实验研究方法,为今后分析、研究、处理、解决实际的车辆工程应用问题奠定必要的技术理论基础。
本门课程内容涉及面广,公式计算类知识点偏多,学习时应以理解和灵活应用为主,掌握相关的理论、定律及公式,并结合工程实践应用进行理论分析,培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。
三、课程目标(一)总体目标:本课程内容涵盖热力学第一及第二定律、理想气体的性质与热力过程、水蒸气与湿空气、热量传递的基本方式、导热、对流换热等内容,教学过程中要注意与先修课程基础知识的联系。
通过本课程的学习,能够培养学生的工程意识,培养和提高学生理论联系实际、分析问题、解决问题的能力,并掌握工程热力学和传热学的相关知识及应用。
(二)课程目标:课程目标1:掌握工程热力学和传热学中的基本概念、理论、分析计算方法、常用热力设备的工作原理等。
结合数学与自然科学的基本概念、基本理论,能对工程热能的转换和传递问题进行描述、计算。
课程目标2:掌握工程热力学和传热学中的实验研究方法。
并结合数学与自然科学的理论,能对工程中热能的转化和传递问题进行实验分析、研究和求解。
课程目标3:将理论知识点应用于工程实际,以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换和传递的能量分析计算和不可逆分析计算,具备相关的计算能力。
并运用所学科学原理、理论,识别、判断及分析车辆专业的工程实际问题。
(三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求1和毕业要求2:观测点1-2.能够运用数学与自然科学的基本概念和语言对工程问题进行合理描述。
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四、参考书目
《冶金炉热工基础》 刘人达主编 冶金工业出版社 《冶金炉热工与构造》 陈鸿复主编 冶金工业出版社 《动量、热量、质量传输原理》 高家锐主编 重庆大学出版社 期刊:《冶金能源》、《工业炉》、《工业加热》、《节能》
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第一章 动量传输
精品课程资源:重庆科技学院精品课程网站 jpkc.cqust课程概况
一、课程性质
专业基础课,是基础课和专业课之间的桥梁。基础课:高等数学、大学物理。
二、课程内容
第一篇:传输原理(动量、热量、质量传输) (1~3章) 传输是指流体的(输送、转移、传递)
动量 热量 质量 的传递与输送
动量传输 热量传输 质量传输
类似统一性
动力过程 传热过程 物质传递过程
⒈ 《加热炉》蔡乔方主编 冶金工业出版社 ⒉ 《冶金炉热工与构造》陈鸿复主编 冶金工业出版社
四、 教材
《冶金热工基础》 朱光俊、曾红、阮开军、殷利编著 冶金工业出版社
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一次精炼
第一章 动量传输 0 绪论
0.1 冶金及其分类
冶 金: 冶金炉:
由矿石原料至金属产品的冶炼和加工过程。 冶金生产中各种冶炼和加热设备的统称。
⒉ 加热炉:完成物料的加热。 特点:不发生物态变化,只改变其机械性能或物理化学性能。 冶金企业的加热炉有: ① 均热炉:钢锭开坯前加热。 ② 轧钢加热炉:热轧前钢坯加热。 ③ 室状炉、台车式加热炉等:锻造前加热。 加热目的:提高可塑性,减少压力加工时的变形抗力。 ④ 热处理(淬火、回火、退火、渗碳等)炉. 加热目的:改变其结晶组织,获得所需的物理机械性能。
分 类:
熔炼炉和加热炉两大类。
固液态
⒈ 熔炼炉:完成物料的加热和熔炼。 特点: 发生物态变化
2009冶金热工
09冶金工程《冶金热工基础》课程设计任务书指导老师:刘卫指导老师:刘卫 学科主任:学科主任:一、设计题目 蓄热式热风炉设计 二、设计目的课程设计是学生完成《冶金热工基础》课程学习后进行的一个重要的独立性实践教学环节。
其目的是通过蓄热式热风炉的设计过程,使学生初步掌握炉子设计步骤、原则和方法,进而了解一般炉子设计的基本规律,培养学生理论联系实际,综合应用所学的热工理论知识去分析和解决工程实际问题的能力,去分析和解决工程实际问题的能力,帮助学生巩固、帮助学生巩固、帮助学生巩固、深化和拓展知识面,深化和拓展知识面,使之得到一次较全面的设计训练,为毕业设计和实际工程设计奠定基础。
面的设计训练,为毕业设计和实际工程设计奠定基础。
三、设计内容1、炉型的选择;、炉型的选择;2、燃料燃烧计算;、燃料燃烧计算;3、热平衡计算;、热平衡计算;4、蓄热室热工计算;、蓄热室热工计算;5、热风炉流体阻损计算;、热风炉流体阻损计算;6、管道、烟道、烟囱计算;、管道、烟道、烟囱计算;7、换热器计算;、换热器计算;8、热风炉各部分尺寸的计算;、热风炉各部分尺寸的计算; 9、热风炉各部分耐火材料的选用。
、热风炉各部分耐火材料的选用。
四、设计要求课程设计要求学生根据设计题目进行热风炉设计,要求完成炉子的初步设计和技术设计内容,并编写设计说明书。
内容,并编写设计说明书。
对于炉子的初步设计,对于炉子的初步设计,要求根据设计题目完成如下任务:要求根据设计题目完成如下任务:要求根据设计题目完成如下任务:选定炉型、选定炉型、选定燃烧装置的形式及其安放位置、选定炉子烟气余热回收方式(换热器的形式)、选定排烟系统、热风炉各部分耐火材料的选用。
部分耐火材料的选用。
对于炉子的技术设计,要求正确完成各种计算,如燃料燃烧计算、对于炉子的技术设计,要求正确完成各种计算,如燃料燃烧计算、热平衡计算、蓄热室热平衡计算、蓄热室热工计算、热风炉流体阻损计算、换热器计算、烟道及烟囱计算、砌体设计计算等。
“热工基础”课程教学大纲
“热工基础”课程教学大纲课程编号:学时:48 (理论学时:44 实验学时:4 课外学时:58)学分:2.5适用对象:机械工程与自动化、材料科学与工程、航空航天和工程力学等专业本科生先修课程:高等数学,大学物理一、课程性质和目的(100字左右)性质:基础理论目的:通过本课程学习,使学生掌握包括热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律两方面的热工理论知识,获得有关热科学的基本分析计算训练和解决有关热工工程问题的基本能力。
同时还应为学生对热学科的建模和问题的处理奠定基础。
二、课程内容简介(200字左右)热工基础是研究热现象的一门技术基础课程,主要讲授热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律,以提高热能利用完善程度的一门技术基础课,是机械学科、材料学科、航空航天和建筑等学科相关专业的一门必修课程。
本课程为学生学习有关专业课程和将来解决热工领域的工程技术问题奠定坚实的基础。
三、教学基本要求1.掌握热能和机械能相互转换的基本规律(第一、第二定律),以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换的能量分析计算和不可逆分析计算;2.掌握包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点,能熟练应用常用工质的物性公式和图表进行物性计算;3.掌握不同工质热力过程和循环的基本分析方法,能对工质的热力过程和循环进行计算,具有解决实际工程中有关热能转换的能量分析和计算能力;4.掌握包括导热、对流换热、辐射换热三种热量传递方式的机理,进而掌握热量传递的基本规律和基本理论;5.能对较简单的工程传热问题进行分析和计算,具有解决较简单的传热问题,尤其解决是与力学分析有关的传热问题的能力。
四、教学内容及安排0绪论(能源概述)1、内容:能源和热能利用的基本知识:本学科研究对象,主要研究内容和方法。
2、要求:使学生掌握本学科的研究概况;了解能源和热能利用的概况,能源利用和社会、经济可持续发展的关系,节能的重大意义;正确认识、理解本课程与专业的关系。
冶炼基础知识教学大纲.doc
《冶炼基础知识》教学大纲课程编写课程类型适用专业钢铁冶炼总学时60理论学时60实践学时0制订日期2011-4-25制订人审核人一、课程性质和任务金属材料知识通过学习,使学生掌握金属和合金的成分、组织结构与性能,以及它们之间的相互关系和变化规律,并能利用这些关系和规律来指导科学研究和失产实践。
冶金过程的物理化学知识通过学习,使学生掌握冶金过程的基本原理和使用原理分析问题解决问题的方法,为今后的专业课学习奠定理论基础。
冶金热工基础知识通过本部分的学习使学生具有分析解决一般热工问题的能力,掌握有关冶金生产的耐火材料的基础知识。
二、课程内容及基本要求金属材料知识1.熟悉与掌握金属及合金相结构知识,不同相组成、尺寸、形状、分布对性能的影响,晶体缺陷的种类、作用与意义;2.熟悉与掌握金属及合金的结晶基本理论、结晶过程及组织控制,铸锭组织的形成,成分偏析的原理等;3.掌握二元合金相图知识,结晶分析、杠杆定律、应用等。
特别是Fe-C相图、重点加以分析与掌握。
4.掌握钢的分类、牌号及主要性能如机械性能,使用性能等。
冶金过程的物理化学知识重点是冶金熔体的相平衡和物理化学性质、冶金的热力学平衡分析和各种条件下的多相反应动力学模型的建立和应用。
1.理解掌握热力学基本概念;理解热力学第一定律、热力学第二定律;熟练掌握化学平衡。
2.理解掌握化学反应动力学基础;2、冶金反应动力学基础;3.掌握金属熔体的结构;了解元素在金属熔体中的溶解和相互作用;掌握金属熔体的物理化学性质;4.掌握炉渣相图;理解冶金熔渣炉渣的来源、化学组成和作用;熟悉熔融炉渣的结构;掌握熔融炉渣的物理化学性质;冶金热工基础知识1 .理解掌握能量转换所用工质状态及基本参数,气体状态方程,掌握热力学第一定律、第二定律;2.掌握流体静压强分布规律,深刻理解能量方程及其应用,掌握阻力损失的计算方法;3.掌握传热的三种方式及其规律;4.掌握耐火材料的结构与性能之间的关系,熟悉常见耐火材料的生产工艺,能正确合理的根据使用要求选择合适的耐火材料。
热工基础课程教学大纲.doc
x2160541热工基础课程教学大纲课程名称:热工基础英文名称:Fundamental of Thermodynamics and Heat Transfer课程编码:x2160541学时数:40其中实践学时数:0 课外学时数:0学分数:2.5适用专业:机械设计制造及其自动化、机械工程一、课程简介《热工基础》是一门专业基础课程。
本课程包括工程热力学和传热学两部分内容。
工程热力学部分主要介绍工程热力学的基本概念和基本定律、常用工质的热物理性质、基本热力过程与典型热力循环;传热学部分主要介绍导热、对流换热、辐射换热的基本规律、求解方法以及控制热量传递过程的技术措施,换热器的热计算方法。
通过《热工基础》课程的学习,使学生理解工程热力学和传热学的基本概念、基本原理和基本定律;使学生了解工程热力学、传热学常用的分析方法,培养学生对简单热学问题的分析和求解能力;掌握能量转换规律和有效利用能量的基本知识,培养学生综合运用所学知识去分析和解决实际问题的能力。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点(零)绪论1. 能量与能源:了解能量能源的概念、分类,与国民经济和人民生活关系;2. 热工基础的研究内容:掌握热工基础的研究内容与方法。
(一)基本概念1. 热力系统:理解工质、热力系的定义,掌握热力系的分类;(重点)2.平衡状态与状态参数:理解热力状态和状态参数的定义,掌握平衡状态的物理意义及实现条件;3. 状态方程与状态参数坐标图:了解状态方程式及参数坐标图的物理意义及作用;4.准平衡过程与可逆过程:理解热力过程、准平衡过程和可逆过程的物理意义与联系;(难点)5. 功量与热量:掌握功量与热量的概念和计算。
(二)热力学第一定律1. 热力系统的储存能:掌握能量、热力系统储存能、热力学能的概念;2. 热力学第一定律的实质:理解热力学第一定律的实质;3. 闭口系统的热力学第一定律表达式:掌握封闭热力系的能量方程并熟练应用;(重点)4.开口系统的稳定流动能量方程式:掌握开口热力系稳定流动能量方程并熟练应用,掌握体积变化功、轴功、流动功和技术功的概念,理解焓的定义式及物理意义;(难点)5.稳定流动能量方程式的应用: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。
《热工基础》课程教学大纲(本科)
热工基础Basis of Thermodynamics Engineering课程代码:901120745学时数:40 学分数:2.5一、教学目的通过本课程的学习,使学生获得以工程热力学第一定律、工程热力学第二定律为基本内容的工程热力学和以热传导、对流换热、辐射换热为主要内容的传热学基本知识、基本理论和相应的热工分析计算能力。
了解热工学的发展概况,为学习后继课程以及从事与本专业有关的热工技术工作打下一定基础。
二、教学内容、教学目标及学时分配第一章绪论(2 学时)工程热力学与传热学的研究目的、研究内容及学习方法。
第二章工程热力学的基本概念(4 学时)通过本章学习,理解热力系统、热力系统的基本状态参数、平衡状态、热力过程、准静态过程、可逆过程、功量、热量等基本概念。
1.热力系统:热力发动机;热力系统;工质;热源;环境;边界。
2.平衡状态及状态参数:热力状态;平衡状态;状态参数;基本状态参数。
3.状态方程和状态参数坐标图:状态方程;平衡状态在状态参数坐标图上的表示。
4.准静态过程和可逆过程:热力过程;准静态过程;可逆过程。
5.功量和热量:功量与示功图;热量、熵与示热图。
第三章热力学第一定律(5 学时)通过本章学习,掌握热力学第一定律及其闭口系统能量方程式、开口系统稳定流动能量方程式及稳定流动能量方程式在工程上的应用。
1.热力系统的储存能:热力学能;宏观动能;宏观位能。
2.热力学第一定律的实质:热力学第一定律的实质;热力学第一定律的表达式。
3.闭口系统的热力学第一定律表达式。
4.开口系统的稳定流动能量方程式:稳定流动与流动功;开口系统的稳定流动能量方程;技术功。
5.稳定流动能量方程式的应用:热交换器;动力机械;绝热节流。
第四章理想气体的性质与热力过程(6 学时)通过本章学习,掌握单相理想气体的热力学能、焓、熵和比热容的计算公式和理想气体热力过程的特点,以求解气体压缩等工程实际问题。
1.理想气体的性质:理想气体状态方程式;热容的定义;理想气体的比热容;理想气体的热力335学能;理想气体的焓;理想气体的熵。
热工基础课程教学大纲
《热工基础》课程教学大纲英文名称:Basis of Heat Energy Engineering一、课程说明1.课程性质《热工基础》是机械类专业的主干技术基础课程,是机械设计制造及其自动化专业、农业机械化及其自动化专业的必修专业基础课。
2.课程的目的和任务:学习本课程可使学生认识到在能源危机日趋严重的情况下节能工作的重要性,了解并掌握有关能量转换和热量传递规律方面的知识,探索提高各种热工设备热效率的技术措施,使学生能在各自以后的工作岗位上有效地开展节能技术改造工作,这是培养复合型工程技术人才科学素质的一个不可缺少的环节。
3.适应专业:本大纲适用于机械设计制造及其自动化专业、农业机械化及其自动化专业。
4.学时与学分:总学时为40学时,2学分。
5.先修课程:学习本课程,首先应学好基础课程,如《大学物理》、《流体力学》、《高等数学》等课程,这样才能很好地理解和掌握本课程的内容。
另外,学好本课程,也可为学习后续的《汽车拖拉机》、《食品工程原理》、《农产品加工机械与设备》、《农产品干燥技术》等专业课程打好基础。
6.推荐教材或参考书目:(含教材名,主编,出版社,出版年份)傅秦生,何雅玲,赵小明编著《热工基础与应用》,机械工业出版社,2003主要参考书目:蒋汉文主编(同济大学),《热工学》,高等教育出版社(第二版),1999王补宣主编,《热工基础》,高等教育出版社,1998张壁光,乔启宇编,《热工学》,中国林业出版社,1997陶文铨,李永堂主编,《工程热力学》,武汉理工大学出版社,2001朱明善等,《工程热力学》,清华大学出版社,1998曾丹苓等,《工程热力学》,高等教育出版社,19877.主要教学方法与手段:本课程主要采取课堂讲授的方法,部分章节辅以多媒体教学,加强直观感受和对实际热工设备工作过程、工作原理的理解。
8.考核方式:(说明,成绩评定办法)实行结构分,采取平时考核与考试相结合的方式,平时考核包括上课考勤、作业、实验等,占30%,考试成绩占70%。
冶金热工基础课程设计
1)额定产量:(120t、h140 t/h、160 t/h、180 t/h、200 t/h、220 t/h、240 t/h、260 t/h)(八组)
2.1.5燃料
2.1.6装出料方式:端部装钢机装料,端部出钢机出料
三、设计要求及成果
每组按选定数据进行设计计算;设计说明书按设计说明书格式规范写,做到说明理由充足,计算详细,依据明确可查;设计施工绘图按参考图样进行绘制,要求手工绘图,做到层次分明、线型合理;每组成员设计时要求协调有序,合理分工协作;设计任务按时间安排完成并上交设计说明书。
课程名称
冶金热工基础课程设计
设计题目
燃烧混合煤气燃气的步进式连续式加热炉炉体设计
指导教师
吴复忠
时间
20011/2012第二学19-20周
一、教学要求
要求同学们认真理解课堂教授的有关冶金热工知识知识,认真阅读设计任务书内容,认真阅读设计参考资料。进行设计工作,有问题及时向指导教师请教。
要求独立完成计算和绘图任务,计算书和图纸内容必须与任务书相符合。
五、评分标准
课程设计成绩评定依据包括以下几点:1)工作态度(占10%);2)基本技能的掌握程度(占20%);3)方案的设计是否可行和优化(40%);4)课程设计技术设计书编写水平和图纸质量(占30%)。分为优、良、中、合格、不合格五个等级。
考核方式:设计期间教师现场检查;评阅设计报告。
六、建议参考资料
1.《加热炉设计实例》武文斐主编,化学工业出版社;
2.《加热炉》蔡乔方主编冶金工业出版社;
3.《工业炉设计手册》第一机械工业部第一设计院主编,机械工业出版社;
4.《工业炉设计参考手册》(上、下册),机械工业出版社;
2021年热工基础课程设计指导书
热工基础课程设计指导书《热工基础》课程设计指导书无机非金属材料工程201*(1)一、课程设计的性质、目的热工基础课程设计是在学生学完《无机材料热工基础》课程后,进行的一次实践性教学环节,是对学生在校期间进行的一次较全面的工程师能力训练。
课程设计的目的是将本门课所学知识运用到实际生产工艺过程中,将理论知识与生产工艺结合起来,为毕业设计和将来走上工作岗位打下良好的基础。
课程设计结束后学生要能够分析水泥工业以及陶瓷工业中的热平衡,并会计算热平衡。
二、课程设计基本要求1.课程设计选题硅酸盐工业中的热平衡计算大同小异,计算的过程基本相同,由于本课程设计的时间比较短,仅为一周,因此选择硅酸盐工业生产过程的热平衡计算作为课程设计的题目,热平衡计算涉及燃烧、传热、干燥以及流体力学的知识,能很好的把理论知识与工艺过程结合起来。
2.课程设计调研课程涉及之前,要求结合专业实践,了解并熟悉硅酸盐生产的工艺过程。
硅酸盐的生产过程(1)水泥生产的工艺过程原料制备→预热→入回转窑烧成;(2)陶瓷生产的工艺过程原料制备→成型→干燥→烧成(隧道窑)。
窑炉是工业生产重要的热工设备,对它进行热平衡计算是工艺生产的基本计算。
3.课程设计的方案制定本次设计选择硅酸盐生产过程的一部分作为热平衡计算的对象,要求针对选择的窑炉或干燥设备部位进行热平衡分析,确定其热收入项和热支出项,进行热平衡计算,编制热平衡表,分析热量的来源与去向。
三、课程设计报告书1.内容(1)设计方案简介对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。
(2)热平衡分析包括热收入项与热支出项,每一项的具体计算参看《硅酸盐工业热工基础》;(3)燃料燃烧计算包括空气量的计算,废气量及废气组成的计算;(4)编制热平衡表分析热量的分配;(5)工艺流程简图以单线图的形式绘制,标出主体设备和辅助设备的物料流向、物料量以及热流量。
(6)主体设备结构简图,并标出主要尺寸。
格式完整的课程设计报告由说明书和图纸两部分组成。
冶金热工基础课程标准
《热工基础》课程标准课程概述一、课程的性质和作用课程的性质:《热工基础》是冶金技术专业的一门专业基础课程。
课程的作用:本课程主要面向钢铁企业各车间的冶金炉,以冶金炉热工问题为研究对象;通过本课程的学习,旨在培养学生掌握冶炼生产的热工基础知识和解决生产实际问题的能力。
学生的基础和特点:在高职高专院校中我院生源质量较好,但与本科院校学生相比,仍不适应以知识逻辑为中心的学科课程学习和应试教育,他们抽象逻辑思维能力相对较弱,却具有形象思维的智能结构特点,适于“在做中学”,适合培养为技术技能型人才。
与其他课程的关系:本课程以公共基础课为依托,主要为其后续课程《烧结生产与操作》、《炼铁生产与操作》等专业课提供热工方面的专业基础知识。
所以本课程与前导课程和后续课程前后衔接合理,是本专业学生学习的一门重要专业基础课。
二、课程基本理念本课程以职业能力培养为重点,与行业企业合作,进行基于工作过程的课程开发与设计,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。
本课程在课程设计、建设和教学实施过程中,始终贯彻以下教育理念:校企合作的课程开发观:本门课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源开发等方面都有企业专家参与,保证本课程建设切合实际,符合生产现场的实际需要,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。
终身学习的教育观:本课程要把学生变成自己教育自己的主体,而教师要从传授者变为引导者,改变传统的以“教”为中心的教学方法,而是以“学”为中心,让学生在自己“动手”的实践中,建构属于自己的经验和知识体系,掌握终身学习的能力。
能力本位的质量观:课程的目标是职业能力开发,通过工作过程系统化课程学习,学生在个人实践经验的基础上,完成从初学者到胜任冶金技术岗位人才的职业能力发展。
过程导向的课程观:本课程按照从实践到理论的顺序组织每一个知识点,学生通过完成工作任务的过程来学习相关知识。
行动导向的教学观:行动导向的教学遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列;在基于职业情境的学习情境中,通过师生之间的互动合作,学生在自己“做”的实践中,掌握职业技能和实践知识,主动建构真正属于自己的经验和知识体系三、设计思路和依据课程设计思路:本门课程构建课程内容时充分考虑专业知识共用性和知识的相互衔接,以培养和提高学生知识应用为主线来划分该课程的学习领域,本课程标准划分了“气体力学”、“燃料燃烧”、“热量传递”、“耐火材料”、“余热利用”五个项目。
热工基础教学大纲
《热工基础》教学大纲一、课程性质和任务热工基础是电厂热力发电工程专业方向的一门主要专业基础课。
其目的是使学生了解工程热力学、传热学基本概念、基本定律和基本理论,培养学生分析问题与解决问题的能力,培养学生具有一定的专业理论基础,为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求本课程以工程热力学、传热学为主要教学内容,以掌握基本概念和学会分析及计算为主要重点。
学完本课程应达到以下基本要求:1.掌握工质及理想气体的概念和性质。
掌握理想气体的状态方程式,会利用理想气体的状态方程式进行实际应用。
2.熟练掌握理想气体内能和焓的计算,掌握理想气体的定容比热和定压比热的概念,知道热力学第一定律,热力学第二定律,会进行理想气体定值比热的相关计算。
3.熟练掌握闭口系统和开口系统的能量方程式及应用,正确理解朗肯循环,了解动力循环在坐标图中的表示方法。
4.熟悉理想气体的各种热力过程和特点,会进行相关的计算。
5.熟悉蒸汽的焓熵图和蒸汽的基本热力过程,掌握蒸汽的焓熵图和蒸汽的基本热力过程的计算。
6.掌握电厂提高经济效益的方法,回热循环,再热循环,热电合供循环。
7.掌握流体的基本概念和流体的主要物理性质。
8.了解三种传热方式及其特点,掌握传热过程的分析和计算,了解换热器及计算。
9. 掌握电厂的表面式换热器,混合式换热器,储热式换热器换热原理及结构。
三、教学内容1.绪论部分了解本课程的性质和任务;认识工程热力学、传热学和流体力学在供热通风和空调工程专业中的作用及重要意义,了解工程热力学、传热学和流体力学的研究对象和主要内容,介绍本课程的主要特点和学习方法,学习好本课程的重要意义。
2.工程热力学部分①掌握工质及理想气体的概念和性质。
掌握理想气体的状态方程式,会利用理想气体的状态方程式进行实际应用。
②熟练掌握理想气体内能和焓的计算,掌握理想气体的定容比热和定压比热的概念,会进行理想气体定值比热的相关计算。
③熟练掌握闭口系统和开口系统的能量方程式及应用,正确理解卡诺循环和卡诺定理,了解动力循环和制冷循环以及在坐标图中的表示方法。
冶金热工基础教学大纲
冶金热工基础教学大纲一、教学目的和要求本课程旨在让学生了解冶金热力学基础知识和应用技能,以及熟悉冶金工业常见热力学问题的解决方法。
通过本课程的学习,学生应能掌握以下知识和技能:1.理解冶金热力学的基本概念、规律和公式;2.掌握常见的热力学计算方法和实验技术;3.能够解决冶金工业中的常见热力学问题;4.具备开展冶金实验研究和工程实践的能力。
二、教学内容1.热力学基础概念和第一定律–热力学基本量和状态函数–热力学第一定律及其应用2.热力学第二定律–热力学第二定律及其应用–热力学循环过程和热效率3.热力学第三定律–热力学第三定律及其应用4.理想气体的热力学性质–状态方程和物态方程–等温过程、等容过程和等压过程–气体冷却和扩散5.液体和固体的热力学性质–热力学函数和物性参数–溶解热和液体混合热–晶体的相变和热化学反应6.热力学实验和工程应用–热力学实验技术和数据分析–热力学分析和优化设计三、教学方法本课程采用理论授课、案例分析和实验演示相结合的教学方法,强调理论和实践相结合,注重培养学生的热力学思维和实验技能。
具体教学方法包括:1.理论讲授和课堂互动–讲授课件和讲解案例–学生提问和讨论2.实验演示和数据分析–抢手动演示和观察–数据处理和实验报告3.课外阅读和实践探究–理论文献阅读和学术报告–实验探究和学术研究四、教材和参考资料主要教材:1.《物理化学导论》(西安交通大学出版社,第4版),谢启西、王湘萍2.《热力学基础》(高等教育出版社,第3版),姜学秋、徐志良参考资料:1.《热力学基础教程》(科学出版社,第2版),张怀泉、汪木生2.《冶金热力学指南》(冶金工业出版社,第2版),胡琦、黄景忠3.《热力学概论》(北京大学出版社,第4版),牟宇五、考核本课程采取综合考核方式,包括期中考试、期末考试、实验报告和小组讨论等多种考核形式。
具体考核方式如下:1.期中考试(闭卷,占30%)2.期末考试(闭卷,占40%)3.实验报告(开卷,占20%)4.学术报告和小组讨论(开卷,占10%)六、其他注意事项本课程涉及到的实验教学应按照实验室安全规定进行,注意事项如下:1.实验室安全知识培训2.实验设备检查和维护3.实验环境的安全措施和防护措施4.实验前的检查和实验后的清理打扫以上内容为本学期《冶金热工基础》教学大纲,如有变动会另行通知。
《冶金热工设备与操作参数优化》学习领域课程标准
《冶金热工设备与操作参数优化》学习领域课程标准学习领域:冶金热工设备与操作参数优化适用专业:冶金技术专业一、前言1、学习领域定位学习领域地位:本学习领域是高职高专冶金技术专业的一门核心课程、专业必修课程。
主要功能:本学习领域的功能是使学生了解钢铁冶金生产过程热工过程的基本原理,掌握冶金热工操作中所涉及的流体的流动规律、热工设备工作中热量转移、冶金生产所用燃料及燃料燃烧的基本规律和基本原理;能进行一般的热工设备的设计和计算。
使学生初步具备高等技术人才应有的热工设备设计、革新改造和热工参数优化的技能、独立分析问题和解决现场实际问题的能力。
与其他课程关系:本课程以“高炉冶炼操作与控制”、“转炉炼钢操作与控制”等课程为基础,并与对应于后序学习环节“顶岗实习”相衔接。
2、学习领域设计思路(1)学习领域开设依据:冶金热工设备与操作参数的优化是高职高专冶金技术专业学生就业后在工作岗位进行技术革新改造的常见项目,因此本课程在冶金技术专业中处于非常重要的地位,应当作为专业核心课程和必修课程。
(2)课程内容选择标准:本课程立足于实际能力培养,对课程内容的选择标准作了根本性改革,即参照各种冶炼工种的职业资格标准,围绕根据钢铁生产岗位群典型工作任务对应的职业能力要求选择课程内容,以便更为有效的培养学生进行技术革新和改造的实际工作的能力,提高课程内容的实用性、与工作任务的相关性。
(3)学习领域载体设计:因钢铁冶金生产属高温、高速、高危的“三高”行业,确定围绕优化冶金热工设备、优化工艺操作参数的工作任务,对学生进行训练。
因此将钢铁冶炼中的热工过程基本原理的应用作为载体设计学习情景。
(4)内容编排:在课程内容编排上,结合学生的认知水平及学习规律,由浅入深安排学习领域内容,先学习钢铁冶炼主要热工设备的工作原理、气体运行的基本规律、热传递的基本规律、燃料及燃烧的基本知识,在此基础上完成部分冶金热工设备的设计、燃料的选择以及工艺操作参数的优化。
《热工基础》教学大纲
《热工基础》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标(一)总体目标:热工基础是机械工程、机械电子工程、材料成型及控制工程专业的一门专业选修课程。
本课程主要研究热能和其他能量相互转换以及能源有效合理利用的基本规律,使学生掌握热力学和传热学的基本规律,并能正确运用这些规律进行各种热现象、热力过程、热力循环和传热特性的分析,为培养学生的工程实践和创新能力打好坚实的热力学和传热学基础。
热工基础研究热能转化为机械能的规律、方法以及怎样提高转化效率和热能利用的经济性,并探究结构传热特性。
本课程以能量传递、转移过程中数量守恒和质量蜕变为主线,阐述了工程热力学的基本概念、基本定律,气体及蒸汽的热力性质,各种热力过程和循环的分析计算等内容,根据热力学基础,阐述传热相关知识,掌握传热特性和规律。
通过相关理论讲授,使学生理解热力学和传热学相关基础知识和理论,掌握工质的性质及不同热力过程(包括循环过程)的能量变化特征,培养学生运用抽象简化的方法,从纷繁复杂的工程问题中抽出热力学和传热学问题本质、解决问题能力。
(二)课程目标:课程目标1:掌握热--功转换的基本规律;掌握利用工质性质公式和图表进行热力过程及循环的分析和计算方法;课程目标2:掌握提高热力设备和系统能量利用经济性的基本原则和途径;课程目标3:掌握热传递规律,具备分析热传递特性的能力;课程目标4培养学生的逻辑思维能力,发现、分析和解决问题的能力,创新思维和创造能力,特别是运用热力学和传热学基本定律和理论进行演绎、推论,解决实际工程问题的能力。
(三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1:课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表三、教学内容(具体描述各章节教学目标、教学内容等。
实验课程可按实验模块描述)第一章基本概念和定义1.教学目标了解物质热力能和总能的组成,说明焓的定义和物理意义;了解微观动能和宏观动能的本质差异;掌握功和热量的热力学定义,归纳两者的特性和异同;掌握可逆过程体积功和热量的计算;掌握循环、可逆循环的定义及各类循环的经济性指标。
专业级课程名称热工基础
第 12 次课 课题: 冶金中的综合传热(2学时)一、本课的基本要求1.掌握换热器热工计算方法。
2.会换热器的效率计算。
二、本课的重点、难点重点:换热器热工计算。
难点:换热器的效率计算。
三、作业P 258 13-12四、教参及教具《动量、热量、质量传输原理》 高家锐主编 重庆大学出版社 图13-5 图13-7 图13-9 图13-10第13章 冶金中的综合传热13.1 对流与辐射的综合传热辐对Φ+Φ=Φ()A ])100T()100T (a [11a 1C 44b w g g g wg w g A t t h --++-=εε对()()A t t h A t t h w g w g -+-=辐对 ()()A t t h h w g -+=辐对 ()A t t h w g -=∑r c h h h h h +=+=∑辐对 ∑h —总换热系数,⋅2/m W ℃综合传热(对流、辐射、导热同时存在)计算?对n 层平壁:∑=∑∑++-=n1i 2i 1f f h 1λδh 1t t q 21i W/m 2对n 层圆筒壁:22i 1i n1i i 11f f l h d 1d d λ21h d 1t t q 21∑+=∑++-=∑πππ W /m13.2 换热器(间壁式换热器)常用的余热利用设备有:换热器、蓄热室及余热锅炉。
目的:(1)节约燃料。
(2)提高燃烧温度。
1.分类结构特点 列管式、套管式、针状管式、辐射式等间壁材料 金属、陶瓷流动方式 顺流、逆流、叉流 如图13-5 P2402.热工计算 (1)基本公式Φ=KΔt m A W设计计算:根据生产所需的换热条件及要求(流体的出口温度或换热量),确定换热器的型式、换热面积A 及结构参数;校核计算:根据已有换热器(型式、A 已知)校核它是否满足预定要求,即求出流体的出口温度或换热量。
关键:求出K 及Δt m (2)平均温差Δt m推导依据:热平衡方程 热流体失去的热量=冷流体得到的热量 推导方法:元体分析法推导结果:t Δt Δln t Δt ΔΔt m ''''-''= ℃ 对数平均温差,简称LMTD 。
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《热工基础》课程标准
课程概述
一、课程的性质和作用
课程的性质:《热工基础》是冶金技术专业的一门专业基础课程。
课程的作用:本课程主要面向钢铁企业各车间的冶金炉,以冶金炉热工问题为研究对象;通过本课程的学习,旨在培养学生掌握冶炼生产的热工基础知识和解决生产实际问题的能力。
学生的基础和特点:在高职高专院校中我院生源质量较好,但与本科院校学生相比,仍不适应以知识逻辑为中心的学科课程学习和应试教育,他们抽象逻辑思维能力相对较弱,却具有形象思维的智能结构特点,适于“在做中学”,适合培养为技术技能型人才。
与其他课程的关系:本课程以公共基础课为依托,主要为其后续课程《烧结生产与操作》、《炼铁生产与操作》等专业课提供热工方面的专业基础知识。
所以本课程与前导课程和后续课程前后衔接合理,是本专业学生学习的一门重要专业基础课。
二、课程基本理念
本课程以职业能力培养为重点,与行业企业合作,进行基于工作过程的课程开发与设计,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。
本课程在课程设计、建设和教学实施过程中,始终贯彻以下教育理念:
校企合作的课程开发观:本门课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源开发等方面都有企业专家参与,保证本课程建设切合实际,符合生产现场的实际需要,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。
终身学习的教育观:本课程要把学生变成自己教育自己的主体,而教师要从传授者变为引导者,改变传统的以“教”为中心的教学方法,而是以“学”为中心,让学生在自己“动手”的实践中,建构属于自己的经验和知识体系,掌握终身学习的能力。
能力本位的质量观:课程的目标是职业能力开发,通过工作过程系统化课程学习,学生在个人实践经验的基础上,完成从初学者到胜任冶金技术岗位人才的职业能力发展。
过程导向的课程观:本课程按照从实践到理论的顺序组织每一个知识点,学生通过完成工作任务的过程来学习相关知识。
行动导向的教学观:行动导向的教学遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、
评估”这一完整的“行动”过程序列;在基于职业情境的学习情境中,通过师生之间的互动合作,学生在自己“做”的实践中,掌握职业技能和实践知识,主动建构真正属于自己的经验和知识体系
三、设计思路和依据
课程设计思路:
本门课程构建课程内容时充分考虑专业知识共用性和知识的相互衔接,以培养和提高学生知识应用为主线来划分该课程的学习领域,本课程标准划分了“气体力学”、“燃料燃烧”、“热量传递”、“耐火材料”、“余热利用”五个项目。
改变传统教学方式,在教学过程中体现学生主体地位,使学生参与到教学设计中,体现出教、学、做一体的教学要求。
积极利用现代化教育教学手段,例音像、多媒体等技术,从多角度、多层面为学生提供真实的专业技术环境,增加学生对知识的感性认识和理性认识,培养学生分析问题、解决问题的能力。
本课程通过学习和分析知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的关系来体现对冶金行业未来从业者的综合素养的培养;重视科学、技术与社会的相互联系;倡导以科学探究为主的多样化的学习方式;强化评价的诊断、激励与发展功能。
在内容标准中对各主题的学习提出了探究活动的具体建议,旨在转变学生的学习方式,使学生积极主动地获取知识,激发学习兴趣,培养创新精神和实践能力。
教师可在相关主题的教学中利用案例来创设学习情景,充分调动学生学习的主动性和积极性,帮助学生理解学习内容,体验冶炼生产、冶金技术专业知识等,与社会活动的紧密联系,引导学生认识学习专业知识在促进行业发展中的重要作用。
课程设计依据
本门课程以课程标准为设计依据,校企合作,共同分析钢铁企业冶金炉的热工基础知识和基本原理,整合以学习任务为导向的学习项目的教学内容。
课程目标
一、知识性目标
(一)了解气体力学有关的基本概念、定律;
(二)掌握气体力学有关的计算原理和计算方法;
(三)了解冶金企业常用燃料的主要性能和用途;理解其燃烧过程;
(四)掌握燃料燃烧的基本概念和基本原理;掌握燃烧计算的目的及根据;
(五)理解三种传热方式的基本概念及基本定律;掌握影响传热量的因素;
(六)理解耐火材料的分类及常用耐火材料的组成、性能及应用;掌握耐火材料的基本知识;
(七)掌握冶金炉热能的合理利用方法。
二、技能型目标
(一)能够利用连续性方程式、柏努利方程式计算冶金炉常见的气体力学问题;
(二)能够正确设计和选用风机、烟囱、喷射器、喷嘴;
(三)能够正确进行燃烧计算;
(四)能够监视和控制燃料的燃烧过程;
(五)学会分析炉内的传热过程;能够正确计算各种传热方式的传热量;
(六)学会选用常用的耐火材料;
(七)学会选用燃料,节约燃料。
三、情感性目标
(一)具有良好的思想政治素质,加强艰苦岗位的职业道德教育、行为规范;
(二)关心同学,帮助他人,建立团结互助,共同协作的良好意识;
(三)热爱本职工作,锐意进取,具有创新意识和开拓精神;
(四)养成严谨、认真的工作态度,具有良好的职业道德和敬业精神;
(五)形成和保持对技术的兴趣和学习愿望,具有正确的技术观和较强的技术创新意识,促进学生全面而富有个性的发展;
(六)具有良好的环保和节能意识;
(七)具有较强的事业心和实事求是的科学态度,增强质量意识、效益意识,具有服务社会的责任感和为祖国社会主义现代化建设甘于奉献的精神。
内容标准
《冶金炉热工基础》是学习冶金热工方面知识的一门课程。
通过对本课程的学习,使冶金技术专业的学生能够理解冶金炉热工方面的基本原理和冶金炉热工的合理利用,为全面提高学生的素质,学好后续专业课打好基础。
本课程由气体力学、燃料燃烧、热量传递、耐火材料和余热利用五个项目组成。
课程实施建议
一.教学条件
根据《热工基础》课程教学需要,结合本学校实际条件,采用表格形式列出本课程教学所用实训室(基地)、主要教学设备及对应教学项目。
二.师资要求
专任专业课教师应具有相关专业的工程技术水平及技术能力,具备课程教学设计能力、组织能力、语言沟通表达能力;实践指导教师必须具备一年以上的实际工作经历和相应的职业资格;具有基于行动导向的教学设计能力;掌握先进的教学方法和具备驾驭课堂的能力;具有良好的职业道德、遵纪守法意识和责任心。
三.教学方法建议
(一)自学教学法
教师在教学过程中应多设置悬念或设置能激发学生学习兴趣的情景。
要提高学生的自学能力,教师在讲课时可以先提出问题,给学生一定的自学时间,再让学生讲述自己的观点,然后和大家一起讨论,在此,应想尽办法调动所有学生参与讨论的积极使大家都在思考问题,想发表自己的观点问题答案基本明确时,教师再进行总结。
(二)项目教学法
将一个相对独立的项目,交由学生自己处理。
信息的收集,方案的设计,项目实施及最终的评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一环节的基本要求。
(三)“任务驱动”教学方法
学生的学习活动与一定的任务或问题相结合,以探索问题、解决问题、完成任务来启动和维持学生的学习兴趣和动机;创建真实的教学环境,让学生带着真实的任务学习,学生拥有学习的主动权,教师不断挑战和激励学生前进。
此方法将再现式、训练式教学转变为探究式、实验式学习,使学生处于积极的思维与学习状态。
(四)案例教学法
在教学项目精选了生产中较为典型的生产案例,在精讲的基础上,让学生对教学项目进行分析与对比,引导学生独立思考,培养学生分析问题与解决问题的能力。
(五)传统教学法
吸取传统教学的精华,在不同学习阶段,根据需要采用:讲授法结合小组讨
论法、个别辅导法、关键词卡片法教学等方法,使学生高效地掌握技能和知识。
四.教材选用与编写建议
(一)教材选用建议:
选用先进、适应高等职业教育要求由正规出版社出版的规划教材或优秀教材,或选用由学校与行业企业合作编写的工学结合特色鲜明的教材,并为学生的研究性学习和自主学习提供有效的文献资料;实验实训教材配套齐全,能满足教学需要。
(二)教材编写建议:
教材编写依据是课程标准,但是,它应该比《标准》的要求更具体,更生动,更便于操作,渗透着编者对《标准》的领会,因此教材的编写是一个再创造过程。
教材编写者应根据《标准》的基本理念、课程目标,在教科书内容选择、呈现方式等方面为实践活动的实施创造条件。
在编写过程中,应该由企业专家深入参与,校企合作编写,并能体现出教材的科学性、适应性、前瞻性、特色和创新、渗透人文精神等方面的内容。
(三)推荐教材:
1、冶金炉热工基础冶金工业出版社贺成林
2、冶金炉热工基础化学工业出版社王鸿雁
五.课程资源的开发与利用建议
提出本课程对教学参考资料、试题库、音像资料与现代信息技术教学资源、网络教学资源、图书教学资源、智力资源、社会资源(如媒体、社区、博物馆等)等方面开发和利用的建议。
(一)基本教学资源:建设涵盖填空、选择、简答等多题型的试题库;建设电子教学课件;收集多媒体素材;认真做好课程授课计划;从现场收集工艺文件、视频资料;购买或开发仿真与虚拟软件等。
(二)网络教学资源:充分利用学校网络资源,进行课程网站建设,把教案和讲义上网,为学生提供相关的课程网站和网络课程;使学生利用我校图书馆的网络资源,浏览电子书籍、期刊、数字图书馆、电子论坛等。
(三)有效利用网络资源和其他媒体信息,充分吸收校外的先进技术。
六.评价建议及标准
考核以过程考核为主,全面考核学生的知识、能力、素质等掌握情况,提出评价原则、评价标准、评价方式、评价的组织与实施等方面的建议。
编者:金属材料工程系齐素慈
2009年11月修订。