工程热力学教学大纲-山东大学课程中心
工程热力学教学大纲
《工程热力学》课程教学大纲一.课程的地位、作用和任务本课程是研究物质的热力性质、热能与其它能量之间相互转换的一门工程基础理论学科,是采暖与通风空调专业的主要技术基础课程之一。
本课程为专业基础课,主要用于提高学生热工基础理论水平,培养学生具备分析和处理热工问题的抽象能力和逻辑思维能力。
为学生今后的专业学习储备必要的基础知识,同时训练学生在实际工程中的理论联系实际的能力。
通过对本门课程的学习,使学生掌握有关物质热力性质、热能有效利用以及热能与其它能量转换的基本规律,并能正确运用这些规律进行各种热工过程和热力循环的分析计算。
此外本课程在有关计算技能和实践技能方面也使学生得到一定的锻炼。
二.教学内容和教学要求(一.)绪论1.掌握工程热力学的学习任务、学习方法以及应注意的问题。
2.理解能源的组成以及各种能源之间的转换途径。
3.了解几种热能转换装置的工作过程(二.)基本概念1.掌握工程热力学中的一些基本术语和概念:热力系统、平衡状态、准静态过程、可逆过程2.掌握状态参数的特征,基本状态参数p、v、T的定义和单位等;绝对压力和相对压力的计算;几种温标间的相互换算。
掌握热量和功量过程量的特征,并会用系统的状态参数对可逆过程的热量、功量进行计算。
3.理解热力循环的概念,了解正、逆热力循环的工作系数的计算方法。
(三.)理想气体性质1.熟练掌握并正确应用理想气体状态方程式,应用定值比热计算过程热量。
2.理解比热的物理意义、定压比热与定容比热之间的关系;理解混合气体性质。
3.了解真实比热与平均比热的概念、实际气体状态方程。
(四.)热力学第一定律1.掌握热量、储存能、功的概念;内能、焓的物理意义。
2.熟练应用热力学第一定律解题。
牢固掌握闭口系统的热力学第一定律解析式及开口系统稳定流动能量方程式在不同场合的具体应用以及它们之间的内在联系,也应掌握充气和放气过程的计算。
3.理解膨胀功、轴功、技术功、流动功的联系与区别。
(五.)理想气体热力过程及气体压缩1.掌握定容、定压、定温、绝热、多变过程中状态参数p、v、t;Δu、Δh、Δs的计算,过程量Q、W的计算,以及上述过程在p-v、t-s图上的表示。
《工程热力学》课程教学大纲
《工程热力学》课程教学大纲4学分 64学时一、课程的性质、目的及任务工程热力学是热能动力工程专业的一门必修的专业基础课。
该课程从宏观的观点出发,以热力学第一和第二定律为基础,研究工质的性质和各种热力过程、循环中能量转换的规律,探讨能量转换有效利用的途径和方法,从而达到工质选择合理,能量转换高效的目的。
通过本课程的学习,可以培养学生正确的分析能量转换的思想和方法,提高研究热能动力问题的基本能力,并为今后其它课程的学习和从事热能动力类工作提供必要的理论基础。
二、适用专业热能与动力工程。
三、先修课程高等数学,大学物理。
四、课程基本要求通过本课程的学习,学生应达到以下要求:熟悉工程热力学的基本概念;掌握热力学第一定律和第二定律及其应用;掌握热力过程的热力学分析方法;了解工质的概念,掌握理想气体、水蒸气、湿空气的热力学性质;熟悉并掌握典型热力设备的工作过程和分析方法;掌握化学热力学的基本知识。
五、课程教学内容(一)课堂讲授教学内容1、基本概念热力学概述,热力系,状态和状态参数,基本状态参数,平衡状态,状态方程、状态参数坐标图,准静态过程与可逆过程,功量,热量与熵,热力循环。
2、热力学第一定律热力学第一定律的实质,储存能,闭口系通的能量方程,开口系的能量方程,稳定流动能量方程,稳定流动能量方程的应用。
3、理想气体性质及过程理想气体状态方程,比热,理想气体的内能、焓和熵,基本热力过程的综合分析,气体的压缩,活塞式压气机的过程分析,活塞式压缩机理论压缩功,实际压缩机,多级压缩中间冷却。
4、热力学第二定律自发过程的方向性,热力学第二定律的实质与表述,卡诺循环与卡诺定理,克劳休斯不等式,熵,孤立系熵增原理,熵方程,火用及其计算。
5、气体动力循环活塞式内燃机动力循环,活塞式内燃机各种理想循环的比较,斯特林循环,勃雷登循环,提高勃雷登循环热效率的其他途径,喷气发动机简介。
6、水蒸汽纯物质的热力学面及相图,汽化与饱和,水蒸汽的定压产生过程,水及水蒸汽状态参数的确定及其热力性质图表,水蒸气热力过程。
工程热力学教学大纲
工程热力学教学大纲
一、课程简介
1.1 课程名称:工程热力学
1.2 学时安排:总学时30小时,理论课15小时,实验课15小时
1.3 建议开设年级:本科三年级
1.4 先修课程:力学、物理学、数学、化学等
1.5 课程性质:必修课程
二、课程目标
2.1 培养学生对工程热力学基本原理和应用的理解和把握能力;
2.2 培养学生分析和解决工程实际问题的能力;
2.3 提高学生工程实践能力,培养学生的创新精神和团队合作能力。
三、教学内容及进度安排
3.1 热力学基础
3.1.1 热力学系统及其描述
3.1.2 热力学状态方程
3.1.3 热力学过程及其特点
3.2 理想气体
3.2.1 理想气体的基本性质
3.2.2 理想气体的状态方程
3.2.3 理想气体的过程分析
3.3 热力学第一定律
3.3.1 热力学功和能量的概念
3.3.2 热力学第一定律的表达式
3.3.3 热力学第一定律在工程中的应用3.4 热力学第二定律
3.4.1 热力学温度及其尺度
3.4.2 热力学第二定律的表述形式。
《工程热力学》课程教学大纲(本科)
《工程热力学》课程教学大纲课程编号:081244111课程名称:工程热力学英文名称:Engineering Thermodynamics课程类型:学科基础课课程要求:必修学时/学分:24/1.5 (讲课学时:24 实验学时:0上机学时:0)适用专业:机械设计制造及其自动化、车辆工程-、课程性质与任务本课程是机械设计制造及其自动化专业的学科基础课。
课程的目的和任务为:掌握工程热力学的研究对象和方法,熟悉常用工质的热力学属性,了解当今热力学的现状和发展方向;掌握工程热力学两大基本定律,结合工质的热力性质,培养学生具有分析计算现实热能和机械能相互转换的各种热力过程和循环的能力,使其具有解决热动力领域内的工程问题基本能力;培养学生的工程观点,特别是最大限度地利用资源和节约能源的观点;培养学生的自学能力,以适应未来热力学发展的需要。
二、课程与其他课程的联系工程热力学作为一门学科基础课,是以《高等数学》、《大学物理》为先修课程。
高等数学为热力过程中数学模型建立、公式推导和求解提供支持。
大学物理中气体状态方程内容为典型热力学过程中气体状态变化的理解提供了支持。
后续课程为现代机械设计技术、先进制造技术、机械优化设计。
为这些课程中有关换热设备的热工计算、性能分析和改进等提供理论。
三'课程教学目标1.了解工程热力学研究的对象,使学生了解当今工程热力学发展现状和发展方向,了解工程热力学在工程实践中的应用;(支撑毕业要求1.2)2.掌握工程热力学中的一些基本和概念,掌握绝对压力和相对压力的计算、儿种温标间的相互换算,掌握热量和功量过程量的特征,并会用系统的状态参数对可逆过程的热量、功量进行计算,理解热力循环的概念,了解正、逆热力循环的工作系数的计算方法,使学生具备能够运用热力学基本概念描述工程问题以及解决基本热力学工程问题的能力;(支撑毕业要求1.2、2.1)3.掌握热量、储存能、功的概念;内能、培的物理意义,熟练应用热力学第一定律解题,牢固掌握闭口系统的热力学第一定律解析式及开口系统稳定流动能量方程式在不同场合的具体应用,理解膨胀功、轴功、技术功、流动功的联系与区别,使学生具有运用热力学第一定律分析和解决复杂工程问题的能力;(支撑毕业要求1.2、2.1)4.掌握定容、定压、定温、绝热、多变过程中状态参数p、v、t、Au> Ah> As的计算,过程量Q、W的计算,以及上述过程在p-v、t・s图上的表示,使学生掌握使用过程图分析和解决实际工程问题;(支撑毕业要求2.1、2.2)5.掌握卡诺循环及卡诺定理的结论与热力学意义,深刻理解热力学第二定律实质及对生产实践的指导意义,理解炳的概念,孤立系统嫡增原理与过程不可逆性之间的关系,利用炳方程进行热力计算以及做功能力损失计算,判断过程的方向性和不可逆性,使学生具有运用热力学第二定律分析和解决复杂工程问题的能力;(支撑毕业要求2.1、2.2)6.掌握喷管的设计和校核计算;掌握临界压力比、临界流速和临界流量的概念和计算,理解喷管内绝热稳定流动的基本方程及流动的基本特性;绝热截流过程的基本特点,使学生具有运用喷管相关理论进行分析和解决复杂工程问题的能力;(支撑毕业要求1.2、2.1)7.理解三种压缩轴功及多级压力比的求法,掌握基本动力循环(朗肯循环)的组成,提高热效率的途径和计算方法,了解内燃机循环、燃气轮机循环的组成及提高热效率的方法和途径,使学生具备运用动力循环相关理论分析提高工程实际热力循环热效率的方法和解决实际热力循环问题的能力。
《工程热力学》课程教学大纲
研究生入学专业基础课考试大纲(2022年)课程名称流体与热学基础一.考试要求要求考生系统地掌握供热、供燃气、通风及空调工程专业涉及到的流体与热学基础,包括流体力学、土木工程热力学的基本概念、基本公式、基本规律和计算方法,并能结合工程实际,灵活运用这些基本知识进行供热、供燃气、通风及空调工程专业相关问题的分析,具有较强的理论联系实际和综合分析能力。
考试为笔试、闭卷形式,允许使用不带存储功能的计算器。
二.考试内容1.流体力学(1)流体的主要物理性质、流体静压强的计算、作用于平面和曲面壁上的静水总压力的计算及压强分布图。
(2)运用三大方程,即连续性方程、伯努利方程和动量方程求解具体问题。
(3)圆管中的层流及紊流运动规律、沿程水头损失及局部水头损失的计算方法。
(4)不可压缩流体有压管流的水力计算及恒定总流水头线的绘制。
(5)恒定平面势流、边界层及绕流运动。
(6)量纲分析和相似原理。
(7)气体紊流射流及一元气体动力学基础。
2.土木工程热力学(1)掌握热力学基本概念,熟练的应用热力学第一定律,分析和导出各种热力过程,进行功和热量的计算。
(2)熟练掌握分析热力过程的一般方法,气体的基本热力过程及多变过程的计算,在p-v图和T-s图表示热力过程和进行热力过程的定性判断。
(3)掌握热力学第二定律实质及表述;熟练利用熵方程进行热力计算以及作功能力损失的计算,并能判断热力过程进行的方向性。
(4)掌握气体在喷管中的绝热流动特性,熟练进行喷管中流速及流量计算。
(5)掌握湿空气基本热力过程特性及热力参数计算。
三.试卷结构考试时间180分钟,满分150分。
1.题型结构(1)简答、分析型题通过此类考题考察学生运用专业或工程语言,简单准确的叙述能力。
(2)计算型题通过此类考题考查学生的逻辑思维能力,简洁而清晰计算方法掌握程度。
2.内容结构(1)流体力学75分(2)土木工程热力学75分四.参考书目1.伍悦滨, 王芳.工程流体力学泵与风机(第二版).化工出版社,20162.谭羽非, 吴家正, 朱彤.工程热力学(第六版).中国建筑工业出版社,2017 4.可参阅其它各工科院校工程流体力学、工程热力学教材。
“工程热力学”课程实验教学大纲
“工程热力学”课程实验教学大纲一、实验教学的目的:《工程热力学》课程是建筑环境与设备专业的主要技术基础课之一,主要任务是使学生掌握热能有效利用、热能和机械能转换的基本规律,并能正确运用这些规律进行各种热力过程和循环以及热传递过程的分析计算。
实验课是本课程的重要教学环节,其目的是通过实验教学增强学生对工程热力学的基本概念和基本定律的理解,并在有关的计算技能方面得到一定的训练,并为学习制冷和空调等后续课程奠定必要的基础。
二、实验教学的任务:通过本课程的实验,使学生掌握有关压强、温度、热量等地测量方法,运用热工的基本知识对实验现象的观察、实验数据的处理、实验结果的分析,巩固并加深有关理论知识。
三、具体实验项目名称和学时分配、适用专业及实验性质(设计性、综合性、验证性)三、单项实验的内容、要求:四、实验内容:空气定压比热测定实验1、蒸气压缩制冷实验2、可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验3、活塞式压气机性能实验4、换热器性能实验实验要求:1、通过空气定压比热测定实验熟悉温度、压力、热流量、质量流量的测量方法,加深巩固比热及混合气体(湿空气)方面的基本知识。
2、通过测量制冷装置在正常运行、蒸发温度升高以及冷凝温度降低三种不同工况下稳定运行时的压力和温度,从而计算出各工况的制冷系数值、制冷剂的质量流量及制冷量,了解制冷循环这一逆循环与热力学第二定律的关系,掌握制冷系统中制冷剂的压力与温度的变化情况和冷凝温度、蒸发温度的变化对制冷系数的影响。
3、通过测量空气与横管表面的温度,计算换热系数,并将有关数据整理为无量纲的准则方程,掌握用实验求解换热系数的方法,了解影响对流换热系数的因素以及应用相似理论整理实验数据的方法。
4、通过可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验掌握部分热工仪器的正确使用方法(温度计、压力表、调压器和气压计等)。
通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系加深对饱和状态的理解,从而树立液体温度达到对应于液面压力的温度时,沸腾便会发生的基本概念。
《工程热力学》教学大纲-山东大学课程中心
山东大学“工程燃烧学I”课程教学大纲课程号:0183100310课程名称:工程燃烧学I英文名称:Engineering CombustionⅠ总学分:2 总学时:34 授课学时:30 实验学时:4 上机学时:0适用对象:热能与动力工程专业先修课程:大学物理高等数学热工学流体力学使用教材及参考书:1、汪军,工程燃烧学,中国电力出版社,2008.72、霍然等,工程燃烧概论,中国科学技术大学出版社,2001.93、岑可法等,高等燃烧学,浙江大学出版社,2002.124、严传俊,范玮等,燃烧学(第2版),西北工业大学出版社,2008.7。
5、刘联胜,燃烧理论与技术,化学工业出版社,2008.66、黄勇,燃烧与燃烧室,北京航空航天大学出版社,2009.97、(美)特纳斯著,姚强,李水清,王宇译,燃烧学导论:概念与应用(第2版),清华大学出版社,2009.48、C. K. Law, Combustion Physics, Cambridge University Press, 2006.9、Poinsot, T. and Veynante, D., Theoretical and Numerical Combustion, 2005.10、Irvin Glassman, Richard A. Yetter, Combustion, 4th Edition- Elsevier,200811、徐通模,燃烧学,机械工业出版社,2010.7* 在教材及主要参考资料中第1项为教材,其它为主要参考资料。
一、课程教学目的工程燃烧学是热能与动力工程专业的一门重要的技术基础课,也是该专业的必修主干课。
本课程的授课对象是热能与动力工程专业本科生,属热动类专业基础必修课。
课程主要任务是通过各个教学环节,运用各种教学手段和方法,使学生对燃烧现象和基本理论的认识。
通过本课程的学习掌握燃烧技术中所必须的热化学、燃烧动力学及燃烧过程的基本知识与基本理论。
2024版《工程热力学》课程教学大纲
目录•课程简介与目标•热力学基本概念与定律•热力学性质与过程分析•热力学在能源转换中的应用•热力学在环境保护中的应用•实验课程安排与要求课程简介与目标工程热力学的研究对象和任务研究热能与机械能相互转换的规律,以及提高能量转换效率的途径。
工程热力学在能源领域的应用涉及动力、制冷、空调、化工、环保等多个领域,为能源的高效利用提供理论指导。
工程热力学与相关学科的关系与传热学、流体力学、燃烧学等学科密切相关,共同构成能源科学与工程学科体系。
工程热力学概述030201知识目标掌握工程热力学的基本概念、基本原理和基本方法,了解工程热力学在能源领域的应用。
能力目标能够运用工程热力学知识分析实际工程问题,提出解决方案,并具备初步的工程设计和创新能力。
素质目标培养学生的工程素养、创新意识和团队协作精神,提高学生的综合素质。
课程目标与要求教材及参考书目01教材《工程热力学》(第X版),XXX主编,XXX出版社。
02参考书目《热力学基础》、《传热学》、《流体力学》等相关教材,以及工程热力学领域的学术论文和专著。
热力学基本概念与定律温度、热量与内能温度温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
热量热量是指当系统与外界存在温差时,通过热交换,系统从外界吸收或向外界放出的能量。
内能内能是物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。
热力学系统与过程热力学系统热力学系统是指某一由大量粒子组成的宏观物质系统。
粒子间的相互作用力可以忽略,但又大量到足以符合统计规律,从而能确定其宏观性质。
热力学过程热力学过程是指热力学系统从某一始态出发,经过某一特定路径转变为另一终态的整个过程。
热力学第一定律热力学第一定律的表述热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。
热力学第一定律的数学表达式ΔU=W+Q,其中ΔU为内能的变化量,W为外界对系统做的功,Q为系统从外界吸收的热量。
工程热力学课程大纲
《工程热力学》课程教学大纲编号:英文名称:Engineering Thermodynamics适用专业:建筑环境与设备工程责任教学单位:建筑环境与设备工程教研室总学时:64学分:4考核形式:考试课程类别:专业基础课修读方式:必修教学目的:《工程热力学》是建筑环境与设备工程专业的一门专业基础课,为空调工程、通风工程、制冷工程、热泵技术、供热工程等相关专业课程的学习打下一定的基础。
其主要任务是从工程实际出发,研究物质的热力性质、能量转换的规律和方法以及有效合理利用热能的途径。
包括热力系统的基本概念、气体的热力性质、热力学第一定律、理性气体的热力过程以及气体压缩、热力学第二定律、热力学第二定律、热力学微分关系、水蒸气、湿空气、气体和蒸汽的流动、制冷循环等基本内容的学习,可为学生学习专业课和从事本专业的科研、生产工作奠定必备的理论基础。
主要教学内容及要求:(一)绪论1、教学内容和教学要求教学内容:(1)能源以及热能利用;(2)工程热力学的研究对象及主要内容;(3)热力学的研究方法。
教学要求:(1)了解能源以及能源的开发利用;(2)了解工程热力学的研究对象及建筑材料的发展过程与发展趋势;2、能力培养要求:学生通过本章内容的学习,能对课程涉及到的内容有全面的了解,对后续内容有感性的认识,对本门课程与其他专业课程的关系有所了解。
(二)基本概念1、教学内容和教学要求教学内容:(1)热力系统;(2)工质的热力状态及其基本状态参数;(3)平衡状态、状态公理及状态方程;(4)准静态过程与可逆过程;(5)热力循环。
教学要求:(1)掌握系统、工质、状态、状态参数等基本概念;(2)掌握可逆过程及热力循环的基本概念;(3)掌握平衡状态概念及其与稳定状态和均匀状态的区别;(4)掌握功和热量的概念及其特性。
2、能力培养要求:学生通过本章内容的学习掌握热力系统的几个基本概念和理想过程的定义方法,能区分状态量和过程量、平衡与可逆等概念,会正确选取热力系统,掌握可逆过程的功量和热量的计算。
《工程热力学》教学大纲
《工程热力学》教学大纲大纲说明课程代码:5125033总学时:64学时(讲课60学时,实验4学时)总学分:4课程类别:必修适用专业:建筑环境与设备工程预修要求:高等数学、普通物理一、课程的性质、目的、任务:《工程热力学》是研究能量转换与能量有效利用的学科,是建筑环境与设备工程专业的技术基础必修课。
《工程热力学》内容主要包括四大部分:第一部分为热力学基本定律,包括基本概念及定义、能量与热力学第一定律、熵与热力学第二定律等。
第二部分为工质的热力性质,包括一般热力学关系和理想气体、水蒸气、理想气体混合物、湿空气的热力性质计算及有关图表的应用。
第三部分为热力过程及热力循环,包括典型热力过程的分析以及气体与蒸汽的流动、气体的压缩、蒸汽动力循环、气体动力循环和制冷循环的分析计算。
第四部分为化学反应系统的热力学原理。
通过本课程的学习,使学生着重从工程的角度掌握热力学的基本规律;并能正确运用这些规律,理论联系实际地进行热力过程、热力循环的分析和热力计算;同时也注意培养学生正确逻辑思维的能力。
从而为学生学习后继有关专业课程,提供必要的工程热力学的基础理论知识和热力计算的基本方法,而且也为学生毕业后从事能源动力工程的设计、管理和科学研究提供重要的热力学理论基础。
二、课程教学的基本要求:1.了解热力学的宏观研究方法,正确理解基本概念;2.熟练掌握热力学第一定律和第二定律,并能够运用其进行热力过程和热力循环的分析和计算;3.熟练利用p-v和T-s图进行热力过程和热力循环的分析和计算;4.掌握常用工质的基本热力性质,会查阅有关图表;5.会运用热力学理论知识分析、解决实际用能过程。
三、大纲的使用说明:本大纲适用于建筑环境与设备工程专业本科教学。
大纲正文第一章基本概念及定义学时:4学时(讲课4学时)本章讲授要点:阐明热力学系统(热力系)的定义及其描述,着重介绍热力系的平衡状态的概念,描述平衡状态的基本状态参数比容、压力和温度,及体现三者相互关系的状态方程式。
工程热力学教学大纲
工程热力学教学大纲一、引言工程热力学是工程学科中的重要基础课程之一,它研究能量转移与转换的基本原理和方法。
本教学大纲旨在全面系统地介绍工程热力学的相关知识和方法,培养学生运用热力学原理分析和解决工程问题的能力。
本大纲将从教学目标、教学内容、教学方法和评价方式等方面进行全面规划和说明。
二、教学目标1. 知识与理解目标:(1)掌握热力学的基本概念、基本定律和基本方程,并能够熟练运用;(2)了解工程热力学的基本原理和方法,理解热力学与能量转换的关系;(3)掌握热力学分析工具的使用方法,能够利用热力学原理分析和计算工程问题。
2. 能力目标:(1)具备运用热力学原理和方法分析和解决工程问题的能力;(2)能够独立进行实验设计、数据分析和报告撰写;(3)具备团队合作和跨学科交流的能力。
三、教学内容1. 热力学基础:(1)热力学的概念和基本假设;(2)热力学系统、热力学性质及其描述;(3)热力学定律和基本方程。
2. 理想气体热力学:(1)理想气体的状态方程和性质;(2)理想气体的过程及其热力学分析;(3)理想气体的热力学循环。
3. 稳流流体的能量转换:(1)能量守恒定律与控制体;(2)流体的工作与热交换;(3)水力机械的基本原理和性能。
四、教学方法1. 理论教学:(1)讲授热力学的基本理论和原理,重点讲解基本方程的推导和应用;(2)引导学生理解和掌握基本概念,培养学生运用热力学原理解决实际问题的能力;(3)结合典型案例和实际工程问题进行分析和讨论,提高学生的综合应用能力。
2. 实验教学:(1)开展与热力学相关的实验,让学生亲自实践、观察和分析实验数据;(2)培养学生实验设计和数据处理的能力,提高他们的实验技巧和科学精神;(3)组织学生进行实验报告的撰写和交流,培养团队合作和交流能力。
3. 计算机辅助教学:(1)利用计算机软件进行热力学问题的模拟与计算;(2)引导学生熟练掌握计算工具的使用,培养他们的计算和分析能力;(3)组织学生进行计算结果的验证和对比,进一步加深他们对热力学原理的理解和应用。
《工程热力学》教学大纲
《工程热力学》课程教课纲领课程代码: 080632032课程英文名称:Engineering Thermodynamics课程总学时: 40授课:40实验:0上机:0合用专业:安全工程专业纲领编写(订正)时间:2017.7一、纲领使用说明(一)课程的地位及教课目的工程热力学是研究热能和其余形式能量(特别是机械能)互相变换规律以及提升能量利用经济性的一门学科。
工程热力学不单为学生学习相关的专业课程供给必需的基础理论知识和基本技能,并且也为学生往后从事热能利用、热设计、热管理和热控制等方面的专业技术工作和科学研究工作打下必需的理论基础。
经过本课程的学习,学生将达到以下要求:1.掌握热能和机械能互相转变的规律,能量变换的条件对能量变换的影响;2.掌握可以有效利用能量的原则和门路,剖析热力过程和循环的基本方法;3.清楚常用工质的物性,利用公式、图表正确进行各样过程的计算;4.侧重培育从实质问题抽象为理论,并运用理论进行剖析和解决实质问题的能力;5.经过实验学习热工参数的丈量方法,增强对热力学参数的感性认识,使学生获得办理实验数据、剖析实验结果和写出实验报告等能力的训练。
(二)知识、能力及技术方面的基本要求1.基本知识:掌握热力系、均衡态、状态参数、功与热量、准静态过程和可逆过程等重要的基本看法。
2.基本理论和方法:掌握热能与机械能互相变换按照的基本定律。
掌握热力过程和热力循环的基本剖析及计算方法,以及提升能量利用经济性的基来源则和主要门路。
掌握工程上常用工质的热力性质 ; 能娴熟应用常用工质的物性公式及图表进行物性计算。
3. 基本技术 :逐渐建立工程看法,拥有对实质问题成立热力学模型的能力, 并能用理论剖析解决与热力学相关的实质问题。
(三)实行说明1.教课方法:讲堂解说中要要点对基本看法、基本方法和解题思路的解说;采纳启迪式教学,培育学生思虑问题、剖析问题和解决问题的能力;指引和鼓舞学生经过实践和自学获得知识,培育学生的自学能力;增添议论课,调换学生学习的主观能动性。
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山东大学
“工程燃烧学I”课程教学大纲
课程号:0183100310
课程名称:工程燃烧学I
英文名称:Engineering CombustionⅠ
总学分:2 总学时:34 授课学时:30 实验学时:4 上机学时:0
适用对象:热能与动力工程专业
先修课程:大学物理高等数学热工学流体力学
使用教材及参考书:
1、汪军,工程燃烧学,中国电力出版社,2008.7
2、霍然等,工程燃烧概论,中国科学技术大学出版社,2001.9
3、岑可法等,高等燃烧学,浙江大学出版社,2002.12
4、严传俊,范玮等,燃烧学(第2版),西北工业大学出版社,2008.7。
5、刘联胜,燃烧理论与技术,化学工业出版社,2008.6
6、黄勇,燃烧与燃烧室,北京航空航天大学出版社,2009.9
7、(美)特纳斯著,姚强,李水清,王宇译,燃烧学导论:概念与应用(第2版),清华大学出版社,2009.4
8、C. K. Law, Combustion Physics, Cambridge University Press, 2006.
9、Poinsot, T. and Veynante, D., Theoretical and Numerical Combustion, 2005.
10、Irvin Glassman, Richard A. Yetter, Combustion, 4th Edition- Elsevier,2008
11、徐通模,燃烧学,机械工业出版社,2010.7
* 在教材及主要参考资料中第1项为教材,其它为主要参考资料。
一、课程教学目的
工程燃烧学是热能与动力工程专业的一门重要的技术基础课,也是该专业的必修主干课。
本课程的授课对象是热能与动力工程专业本科生,属热动类专业基础必修课。
课程主要任务是通过各个教学环节,运用各种教学手段和方法,使学生对燃烧现象和基本理论的认识。
通过本课程的学习掌握燃烧技术中所必须的热化学、燃烧动力学及燃烧过程的基本知识与基本理论。
掌握热能与动力机械工程中典型燃料的特性、燃烧特点和规律,包括着火的形式和条件、火焰的传播、燃烧产物的生成机理、新型燃烧技术等。
通过本课程的学习,能对锅炉、内燃机、涡轮机、火灾、家用炉灶、焊枪等燃烧现象从宏观上能有所认识,微观上能有所解释。
为改进燃烧设备、提高能源利用率、分析有害排放物的生成机理和过程、避免不正常的燃烧现象、控制和降低有害排放物的生成,具有一定的基本理论知识。
为今后从事工程技术工作、科学研究及开拓新技术领域,打下坚实的基础。
二、课程教学基本内容和要求
本课程由燃烧热力学、燃烧反应动力学、着火理论、火焰传播与稳定性、煤燃烧原理与技术、燃烧污染物控制技术、新型燃烧技术等部分组成。
学完本大纲规定的内容后,应达到下列基本要求:
[1]掌握燃烧过程基本概念和基本原理,以及燃料燃烧的基本计算与分析;
[2]掌握燃烧过程中着火、火焰传播的规律;
[3]熟悉和了解基本的燃烧方法和装置;
[4]重点掌握煤燃烧原理和技术,污染物生成机理与排放控制理论;
[5]了解新型燃烧技术与装置;
[6]应用基本概念和原理分析判断燃烧过程,掌握燃烧领域节能减排的基础理论和基本技能。
为相关专业学习提供基础知识。
三、课程学时分配
四. 教学内容要点及教学要求
第 0 章绪论
【教学内容要点】
1、能源现状、燃烧概念,燃烧与能源利用的关系
2、燃烧学发展历程,燃烧本质
3、燃烧设备的特点
4、燃烧学的研究内容及研究方法
【教学要求】
1、了解能源现状,燃烧学发展历程,燃烧设备的特点,燃烧在能源利用过程中的地位
2、理解燃烧的概念、燃烧的本质、明确燃烧的研究内容,熟悉研究方法
第一章燃烧物理学基础
【教学内容要点】
1、多组分气体基本参量
2、分子疏运定律及三传比拟
3、多组分反应流体的守恒方程
【教学要求】
1、明确多组分气体的概念及参量定义
2、理解Fourier导热定律、Fick扩散定律、Newton粘性定律,热量与质量交换的比拟
3、理解质量、动量、能量守恒方程
第二章燃烧热力学基础
【教学内容要点】
1、燃烧反应计算:燃烧空气量的计算、燃烧产物的组成
2、基本概念:标准生成焓、反应焓、燃烧焓、化学计量学
3、热力学第一定律及绝热燃烧温度
4、热力学第二定律及化学反应平衡
【教学要求】
1、掌握燃烧反应计算
2、理解标准生成焓、反应焓、燃烧焓基本概念,掌握化学计量学计算
3、理解绝热燃烧温度,掌握其计算。
4、了解热力学第二定律及化学反应平衡
第三章燃烧化学反应动力学基础
【教学内容要点】
1、化学反应速率及其基本概念:反应速率、基元反应、总包反应、质量作用定律、反应级数
2、影响化学反应速率的因素:温度的影响(阿累尼乌斯定律),活化能、压力、反应物浓度、催化作用对反应速率的影响
3、链锁反应:概念及特点,支链反应的爆炸界限
【教学要求】
1、理解化学反应速率及基本概念
2、理解与分析影响化学反应速率的因素
3、理解与分析链锁反应及其爆炸界限
第四章着火理论
【教学内容要点】
1、着火过程及方式:着火过程、方式与机理
2、热自燃理论:热自燃条件、热自燃温度、热自燃界限、热自燃孕育期
3、链锁自燃理论:链锁自燃条件、链锁自燃条件、链锁自燃孕育期
4、强迫点燃理论:强迫点燃方法、炽热物体点燃理论、点火的可燃界限
【教学要求】
1、理解着火过程、方式及机理
2、理解热自燃理论,并学会运用分析实际问题
3、理解链锁自燃理论,并学会运用分析实际问题
4、明确点燃的方法、掌握推导炽热物体点燃理论,掌握分析影响可燃界限的影响
第五章火焰的传播与稳定性
【教学内容要点】
1、层流预混火焰传播:预混火焰、层流火焰传播理论、层流火焰传播速度的测定,影响层流火焰传播速度的因素
2、湍流预混火焰传播:基本概念、湍流火焰传播理论、影响湍流火焰传播速度的因素
3、扩散燃烧火焰:扩散火焰、层流扩散燃烧、湍流扩散燃烧
4、火焰稳定:火焰稳定的基本条件、火焰稳定机理、高速气流火焰稳定条件及方法
【教学要求】
1、理解层流预混火焰传播概念及理论、掌握层流火焰传播速度的测定,能够分析影响层流火焰传播速度的因素
2、理解湍流预混火焰传播概念及理论、能够分析影响湍流火焰传播速度的因素
3、理解扩散火焰,层流扩散燃烧、湍流扩散燃烧
4、理解掌握火焰稳定的基本条件、火焰稳定机理、高速气流火焰稳定条件及方法,并会分析问题第六章煤的燃烧
【教学内容要点】
1、煤粒的燃烧:煤粒的燃烧过程、煤粒的热分解、碳粒燃烧的异相化学反应速度、碳粒的动力扩散燃烧区、碳粒的燃烧反应机理与燃尽时间、碳的气化反应及其对燃烧的影响、焦炭的燃烧
2、煤的燃烧方式与技术:层状燃烧、沸腾燃烧、悬浮燃烧
3、煤粉射流燃烧与稳燃:影响煤粉气流着火的因素、影响煤粉燃尽的因素、煤粉燃烧机理与技术【教学要求】
1、了解煤粒燃烧过程、煤的热解过程与影响因素、
2、掌握碳粒异相化学反应速度及其推导、碳燃烧的三种类型及其推导
3、理解碳粒的燃烧反应机理,能够推导计算碳粒燃尽时间
4、理解和分析影响碳燃烧的因素
5、能够分析碳的气化反应对燃烧的影响
6、能够推导焦炭的燃尽时间,分析灰壳对焦炭燃烧的影响
7、了解层状燃烧、沸腾燃烧、悬浮燃烧,各自燃烧特点,及其相应设备
8、掌握并分析影响煤粉气流着火的因素,影响煤粉燃尽的因素
9、掌握煤粉稳燃机理与方法,并能分析实际问题
第七章燃烧污染物形成与控制
【教学内容要点】
1、燃烧污染物及其对空气的污染
2、烟尘的生成机理与排放控制
3、硫氧化物的生成机理与排放控制
4、氮氧化物的生成机理及排放控制
【教学要求】
1、了解燃烧污染物的分类及其危害,以及各污染物排放标准
2、了解烟尘的生成机理与排放控制方法
3、理解硫氧化物的生成机理,了解典型的脱硫方法与工艺
4、理解氮氧化物的生成机理,掌握低氮燃烧原理,低氮燃烧技术,了解常用的脱硝工艺及原理。
第八章新型燃烧技术进展
【教学内容要点】
1、富氧燃烧、MILD燃烧、催化燃烧、脉动燃烧、化学链燃烧等
2、新型民用燃气灶及技术
3、生物质燃烧、水煤浆燃烧、垃圾焚烧等
【教学要求】
1、了解新型燃烧技术的概念、燃烧特点
2、结合工程实际分析新型燃烧技术原理及应用
3、了解新型燃料及废弃物的燃烧原理及技术
五、实践教学
燃烧特性的热重分析4学时
大纲制定者:日期:
大纲审定者:日期:
大纲批准者:日期:。