x2160541热工基础课程教学大纲
热工基础教学大纲
热工基础教学大纲一、课程概述本课程是介绍热力学相关的知识，包括热力学基本概念、状态方程、热力学第一定律和第二定律以及热力学循环等。
本课程着重讲解热力学基本概念和定律，为学生深入理解热力学的应用奠定基础。
二、教学要求1.掌握热力学的基本概念、状态方程、热力学第一定律和第二定律等基础知识；2.掌握热力学循环的原理与应用；3.能够应用所学知识解决基本的热力学问题。
三、教学内容及教学进度章节节数教学内容第一章热力学基本概念2热力学基本概念、热力学系统、过程、平衡及稳定第二章热力学第一定律（能量守恒定律）4热力学第一定律、状态方程、热容量和焓第三章热力学第二定律（熵增原理）4热力学第二定律、熵及其计算方法、可逆过程第四章热力学循环2反应炉及其热力学工作循环、蒸汽章节节教学内容数动力循环第五章热力学应用4理想气体循环、真实气体循环、计算机辅助热力学注：教学进度为每周2节课，共计16周。
四、教学方法1.讲授：授课教师将内容详细、透彻地讲解并通过图像予以说明，重点突出，简明扼要，注重理论联系实际；2.练习：由教师在课堂上布置练习题并解答，或将一定量的习题要求学生在课后认真完成，并将重点、难点、疑点向学生重点解释；3.实验：通过热学实验环节，让学生进一步了解热力学内容和知识，拓展学生的视野，提高实践能力；4.讨论：设置问题讨论环节，让学生独立思考、吸收知识、借鉴他人经验，培养学生积极参与、独立思考、团队合作、创新意识的能力；5.课外拓展：鼓励学生通过书籍、网络和其他渠道了解热力学基础知识的应用和前沿领域的发展，提高学生的自主学习能力。
五、考核办法1.平时表现：课堂练习和实验成绩占平时成绩的30%；2.期中考试：占总成绩的30%；3.期末考试：占总成绩的40%。
六、参考教材1.《热力学基础》（第四版）马紫良、周相忠、李荣华、李忠著，高等教育出版社，2018年；2.《热力学》（第八版）郭仁言、张皖民、林同喜、周雪苹编著，清华大学出版社，2021年；3.《工程热力学》（第四版）侃夫著，中国电力出版社，2018年。
《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。
“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。
《热工基础》课程教学大纲
《热工基础》课程教学大纲课程代码：020232041课程英文名称：Fundaments of Thermodynamics and Heat Transfer课程总学时：32 讲课：24 实验：8 上机：0适用专业：能源与动力工程；车辆工程大纲编写（修订）时间：2017.5一、大纲使用说明；（一）课程的地位及教学目标热工基础是车辆工程专业的一门专业基础选修课，主要讲述热能与机械能相互转换的基本理论、热能合理利用和热量传递规律，为学生学习后续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。
通过本课程的学习，使学生掌握热力学和传热学两方面的热工理论知识，获得有关热科学的基本计算和解决有关热工工程问题的基本能力。
通过对本课程的学习，学生应达到以下基本要求：1.正确理解热力系统、平衡和可逆等概念；2.掌握热力学的基本定律；3.掌握热力循环和热力过程的基本分析方法；4.掌握热量传递的三种基本方式的概念和基本定律；5.对典型的传热现象能进行分析和计算。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握热力学系统、热力学平衡状态、可逆等基本理论知识；掌握热量传递的三种基本方式（导热、对流和辐射）的基本理论知识。
2.基本理论和方法：掌握热力学第一定律和第二定律的实质，建立能量守恒的概念；掌握导热、对流和热辐射换热的基本定律，并学会对传热过程进行解剖处理和分析计算的基本方法。
3.基本技能：通过对热力循环和热力过程的学习，能够把实际热工设备的工作过程进行相应的简化，并在此基础上应用热力学定律进行分析计算；能对强化传热和减少传热损失所采取的技术措施进行综合分析。
（三）实施说明1.教学方法：本课程教学方式为课堂教学，在教学中应采用课堂讨论、提问等各种教学手段和方法，调动学生的思维、激发学生的学习兴趣，使学生对这门课有深刻的认识。
讲课过程中要联系实际，注重培养学生的创新能力。
2.教学手段：在教学中采用电子教案并播放相应的教学视频，加深对教学内容的理解，确保在有限的学时内，直观全面、高质量地完成课程教学任务。
热工基础教学大纲
《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。
《热工学基础》实验教学大纲
《热工基础》实验教学大纲课程编号：课程名称：热工基础热工基础//pyrology 实验总学时数：2一、实验教学的目的和任务1.1.实验教学的目的实验教学的目的实验教学的目的本实验针对《热工学》课程，对该课程所学内容进一步巩固，培养学生的实际动手能力。
际动手能力。
2.2.实验教学的任务实验教学的任务实验教学的任务实验的目的是了解热传导及传热过程的物理现象和测量原理，掌握相关测试设备、仪器的使用方法。
设备、仪器的使用方法。
二、实验项目及学时分配序号实 验 项 目 名 称 实验学时 实验类型 开出要求 1球壁导热系数测定球壁导热系数测定 1 单项单项 必做必做 2 传热系数测定传热系数测定1 单项单项 必做必做三、每项实验的内容和要求1.1.球壁导热系数实验球壁导热系数实验球壁导热系数实验目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础上，本实验的目的是了解热传导现象的物理过程，学习用稳态法测量导体的导热系数；测量多孔性材料、量多孔性材料、保温材料、保温材料、保温材料、建筑材料随温度变化时导热系数的变化。
建筑材料随温度变化时导热系数的变化。
建筑材料随温度变化时导热系数的变化。
掌握对热电掌握对热电偶的标定及使用。
偶的标定及使用。
2．传热系数的测定．传热系数的测定掌握对流传热系数α及总传热系数K 的测定方法；; 加深对对流传热系数α和总传热系数K的概念及影响因素的理解；掌握测定换热器传热系数k的实验原理。
了解实验装置，熟悉空气流速及管壁温度的测量的方法,掌握测量仪器仪表的使用方法。
四、实验改革与特色通过实验理论联系实际，提高学生对导热、对流、辐射、传热等知识点的认识，使其易于理解、加深和巩固课堂所学的知识，为后续课程的学习打下基础。
《热工基础及锅炉结构》1教学大纲
页眉内容机械制造（热能）专业《热工基础及锅炉结构》课程教学大纲根据培养目标和教学计划特制定本大纲（三年制适用）一、课程名称：《热工基础及锅炉结构》二、课程编号：三、课程的性质、目的与任务1、课程性质热工基础及锅炉结构模块是本专业学生入学后接触所学专业的第一个模块，通过本模块的学习，使同学们对本专业有所了解。
锅炉知识是本专业最重要的专业知识，通过参观实习和理论讲授结合的方式，使同学们掌握锅炉结构，建立对锅炉的感性认识，从而在第一学期就让同学们建立正确的专业概念，为同学们喜欢本专业，学好本专业奠定必要的基础。
2、目的和任务通过本模块的学习，要求学生1）能够对锅炉本体与辅助设备有一系统了解，熟悉锅炉的五大系统及汽水的生产过程及工作流程。
2）具有查阅相关文献资料并收集整理的能力。
具有学习新知识，善于总结，并能够明确重点和融会贯通的能力。
3）初步具备团队意识，为后续的小组合作奠定基础。
四、教学的基本要求1、系统掌握供热用锅炉及锅炉房设备的基本知识。
2、能够根据燃料的特性，选择锅炉。
3、当锅炉燃料、参数，受热面改变时，能对锅炉进行热力校核计算，并初步具有组织锅炉热工测试、对提高锅炉热效率和有关节能工作提出分析意见和改进措施的能力。
4、要求学生有团队协作意识和善于总结和不断吸取新知识、掌握新技能的能力。
五、本课程在教学中与其它相关课程的联系本课程着重介绍锅炉的具体结构与工艺流程，通过参观实习和理论讲授方式使同学们初步熟悉锅炉的结构，为后续学习锅炉运行与检修模块奠定基础。
六、教学进度安排汇总表七、教学内容要点子模块一：热能专业认识实习1、知识基础了解热能动力设备：锅炉、汽轮机、辅机的特点与作用。
2、专业技能能够对所学专业涉及到的设备有一个初步了解。
子模块二锅炉的燃料储存与供给系统1、知识基础能够对工业用煤有一个初步的认识，并能够初步为锅炉选择煤样。
熟悉一些机械传动常识，了解输煤系统的组成与工作原理。
熟悉一些机械传动常识，了解输煤系统的组成与工作原理。
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%。
《热工基础》教学大纲
4
72
16
88
实验学时分配
序号
实验项目
课时 备注
1 静压强实验
2
2 雷诺实验和流场演示实验
2
3 伯努力方程实验
2
4 沿程阻力和局部阻力实验
2
5 强迫流动单管管外放热系数测定实验 2
6 喷管性能实验
2
7 气体定压比热
2
8 传热性能
2
总计
16
重点：理想气体的热力性质和热力过程 难点：蒸气的热力性质和热力过程；水蒸气的定压发生过程、性质 表和图、基本热力过程 第四章 热量传递的基本理论（6学时） 本章了解热量传递的基本理论及方法 重点难点：热量传递的三种基本方式。 第五章 热工基础的应用（4学时） 本章要求学生在学习热工基础的整体知识上能将所学知识应用。 重点难点：热工基础的应用
六、主要教学参考书
1、《工程热力学》 华自强 高等教育出版社 2000年7月
附表: 课程内容
教学章 节
教学内容
一 能源概述
二 热能转换的基本概念个基 本定律
三 热能转换物质的热力性质 和热力过程
四 热量传递的基本理论
五 热工基础的应用
合计
理论学时 实验学 共 计 时
4
4
40
6
34
36
10
26
6
6
4
实验内容（10学时）： 1、沿程阻力和局部阻力实验（2学时） 2、强迫流动单管管外放热系数测定实验（2学时） 3、喷管性能实验（2学时） 4、气体定压比热（2学时） 5、传热性能（2学时）
本章了解物质的三态及相变过程；湿空气的状态参数及基本热力过 程；了解水蒸气的性质表和图，掌握水蒸气的基本热力过程
《热工基础课程》实验教学大纲 - 中国计量大学质量与安全工程学院
5 球体法测粒状材料的导热系数 3 导热仪
6
中温辐射时物体黑度的测试 3 黑度测量仪
台（套） 每组 仪器情 数 人数 况
40
1
有
40
1
有
40
1
有
借其它
3
4
分院
借其它
3
4
分院
借其它
3
4
分院
三、教学安排与教学方法
对照实验指导书面对设备分组对学生进行实验原理、实验步骤、数据采集以及注意事项的讲解，根 据需要也辅以板书画图讲解；通常由学生自己亲手做每一个实验，除对仪器易损坏以及危险性较高的实 验，由老师先演示。
2、主要参考书 《传热学》 杨世铭编 高等教育出版社 《工程热力学》 曾丹令编 高等教育出版社
2
使学生掌握能量转换规律和热量传递规律的基本知识培养学生辩证思维能力和逻辑推理能力为今后其它专业课程的学习打好基础也为毕业生今后从事与安全工程有关的技术工作提供一定的基础知识
《热工基础课程》实验教学大纲
课程代码：
D1091120
总学时： 课程性质：
52 学科基础课
先修课程： 高等数学，大学物理
开课二级学院： 质量与安全工程学院
维稳态导热的数值计算。
验证
必做
学习导热微分方程的基本原理，一维非 4
稳态导热的数值计算。
验证
必做
3 学习测量空气绝热指数的方法
验证
选做
5 6
说明
球体法测粒状材料的导热系数 3 学习测量材料的导热系数的方法。
验证
选做
中温辐射时物体黑度的测试
用比较法，定性地测量中温辐射时物体 3
黑度ε。
验证
《热工基础实验》课程实验教学大纲
《热工基础实验》课程实验教学大纲课程名称：热工基础实验英文名称：：Fundamental experiments of thermodynamics and heat transfer是否独立设课：是实验类别：专业基础实验课程性质：必修实验项目数：8个必做实验项目数：8个选做实验项目数：0开放实验项目数：8个综合性、设计性实验数：7个一、学时、学分课程总学时：16实验学时：2/个课程总学分： 1 实验学分：1二、实验教学目的与基本要求在本科生实验教学工作中，不断更新实验教学观念，改革实验教学内容和方法，探索一种可发掘学生个性和特长的多层次实验教学方法。
学生应集中时间，独立、系统、详细、全面的研究和实践，在知识、能力、素质等方面协调发展。
三、主要仪器设备四、实验课程内容与学时分配注：适用专业、年级：1、能动大三本科生土木学院大二本科生2、3、4、五、考核方式1、实验报告：本门课程对实验报告的要求（应包括对报告内容、格式的要求）。
1）学习目的；2）实验原理；3）实验数据采集；4）实验数据处理；5）结论分析6）统一的作业册2、考核方式：（1）实验课的考核方式；1）预习回答问题和实验操作； 2）实验报告（2）实验课考核成绩确定，实验课成绩占课程总成绩的比例等。
预习回答问题和实验操作占40%实验报告占60%六、使用教材、主要参考书1、使用教材：热工基础实验讲义（1）编者．书名．出版地：出版社, 出版年李河.《热工基础实验讲义》.大连理工大学.大工印刷厂.20082、主要参考书：编者．书名．出版地：出版社, 出版年（1）施明恒.《热工实验的原理和技术》. 东南大学出版社（2）《量热技术和热物性测定》. 中国科学技术大学出版社实验教学大纲制订者：李河审定者：能源与动力工程学院学院（系、部）实验中心（实验室）。
热工基础教学大纲.doc
《热工基础》教学大纲一、课程的性质、任务和要求：本课程是海船轮机工程技术〈轮机管理〉订单式专业的专业课。
它为《液压技术》、《船舶辅机》、《船舶柴油机》、《轮机自动化》等专业课程中的泵类、液压装置、通风制冷空调装置、柴油机、自动控制器件等的学习准备基础理论知识。
本课程的任务是使学生掌握流体处于平衡与运动中的基本力学规律及在轮机工程中的应用；掌握热力学基本概念、所用工质的性质、热能与机械能相互转换规律及在轮机工程中的应用；掌握热传递的基本规律及在轮机工程中的应用；掌握船用量具、仪表的原理、使用；掌握常用的SI单位，SI、工程制、英制单位的换算。
本课程应达到的基本要求是：1.掌握流体的主要物理性质；流体静力学基本方程、意义和应用；流体流动的基本概念;连续性方程及应用；理想流体伯努里方程、实际流体伯努里方程和伯努里方程的应用；流体流动的两种形态及判别；流体在流动中的阻力和水头损失。
2.掌握热力学基本概念；理想气体概念及热力性质；热力学第一定律、热力学第二定律的实质及表述；热量、容积功的计算和异同点；卡诺循环、逆卡诺循环的组成、经济性指标及指导意义；卡诺定理；理想气体的热力过程；喷管、扩压管断面的变化规律及变化条件、应用；临界压力比、流速计算；活塞式压缩机的理想循环组成；不同压缩过程耗功大小的比较；容积效率及影响因素；多级压缩的应用及最佳增压比；内燃机实际循环的理想化及理想循环的组成、理想循环在p-v、T-s图上的图形；影响理想循环热效率的因素及提高循环热效率的途径；水蒸气的定压形成厂v、h-s图；水蒸汽表、水蒸汽的基本热力过程；制冷剂的p-h图；蒸汽压缩制冷的理想循环；影响制冷系数的因素；湿空气的基本概念；湿空气参数；湿空气的h-d图；湿空气的典型过程。
3.掌握导热、对流换热、辐射换热的基本概念、影响导热系数、对流换热系数、黑度的因素；传热概念、削弱、增强传热措施在轮机工程中的应用；船用热交换器的类型、结构、原理、性能特点。
x2160541热工基础课程教学大纲
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。
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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。
（三）理想气体的性质与热力过程
1. 理想气体状态方程式：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；（重点）
2. 理想气体的热容、热力学能、焓和熵：理解比热容的物理意义，掌握理想气体热力学能和焓变化量的计算；（难点）
3. 理想混合气体：理解理想混合气体的概念，理解理想混合气体的基本定律，理解混合气体的成分；
4. 理想气体的热力过程：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. 气体在喷管中的流动：理解喷管中的稳定流动基本方程式和喷管截面的变化规律。
（四）热力学第二定律
1. 自发过程的方向性与热力学第二定律的表述：理解热力学第二定律的实质和表述，掌握热力学第二定律在判断热力过程方向上的重要作用；
2. 卡诺循环与卡诺定理：了解热力循环、正向循环、逆向循环的概念，掌握评价循环经济性的指标：热效率、制冷系数、制热系数，掌握卡诺循环、卡诺定理及对工程实际的指导意义；（重点）
3. 熵：了解熵的概念，掌握孤立系统熵增原理；（难点）
4. 㶲：了解㶲的定义及㶲平衡方程式。
（五）水蒸气与湿空气
1. 水蒸气的产生过程：掌握水蒸气定压发生过程；（重点）
2. 水蒸气的状态参数：理解有关水蒸气的各种术语及其意义，了解利用水蒸气图表查出水蒸气状态参数；（难点）
3. 湿空气的性质：理解湿空气、未饱和湿空气和饱和湿空气的概念和意义
（六）动力装置循环
1. 蒸汽动力装置循环：理解郎肯循环及热效率，了解蒸汽参数对郎肯循环热效率的影响，了解提高蒸汽动力循环热效率的其他途径；
2. 活塞式内燃机循环：了解活塞式内燃机循环的工作原理和循环过程。
（七）热量传递的基本方式
1. 热传导：了解传热学的研究对象和研究任务，熟练掌握热传导的概念和特点；（重点）
2. 热对流：熟练掌握热对流的概念和特点；（重点）
3. 热辐射：熟练掌握热辐射的概念和特点；（重点）
4. 传热过程简介：掌握综合传热过程的分析计算。
（难点）
（八）导热
1. 导热理论基础：理解温度场、等温线、等温面、温度梯度以及稳态导热的概念，掌握导热基本定律——傅里叶定律的物理意义和数学表达式，了解热导率的物理意义及影响热导率的因素；（重点）
2. 稳态导热：掌握单层平壁和多层平壁的一维稳态导热计算公式及其应用，掌握单层圆筒壁和多层圆筒壁的一维稳态导热计算公式及其应用，掌握热阻的概念及不同情况下导热热阻的分析和计算。
（重点）（难点）
（九）对流换热
1. 概述：理解对流换热的基本概念，了解对流换热的过程及分类，理解牛顿冷却公式的物理意义，了解应用牛顿冷却公式计算流体与固体壁面间的对流换热量；（重点）（难点）
2. 对流换热的数学描述：理解表面传热系数的定义和物理意义，了解影响表面传热系数的因素，了解主要的无因次准数的含义。
（十）辐射换热
1. 热辐射的基本概念：掌握热辐射和辐射换热的本质与特点，理解有关热辐射的吸收、反射、透射、黑体、白体、透热体及灰体等基本概念；（重点）
2. 黑体辐射的基本定律：理解斯蒂芬—玻尔兹曼定律的实质；
3. 实际物体的辐射特性：理解基尔霍夫定律的实质；
4. 辐射换热的计算方法：理解角系数的概念和求解，了解固体壁面之间的辐射换热的计算方法，理解固体壁面之间简单的工程问题辐射换热的分析和计算；（重点）（难点）
5. 遮热板原理：了解遮热板原理及应用。
（十一）传热过程与换热器
1. 传热过程：理解传热过程及其特点，掌握传热系数的计算；（重点）
2. 换热器：了解换热器的基本结构、工作原理；
3. 传热的强化与削弱：了解强化传热及削弱传热的原则和有效方法。
（难点）
四、教学方式及学时分配
五、课程其他教学环节要求
六、本课程与其他课程的联系
在学习本课程之前，学生应先修《高等数学》、《大学物理》、《物理实验》等课程，通过本课程的学习，为后续课程的学习奠定基础。
七、建议教材及教学参考书目
《热工基础（第三版）》，张学学，高等教育出版社，2015年
《热工基础》，童钧耕、赵镇南，高等教育出版社，2009 年
《热工基础与应用（第三版）》，傅秦生，机械工业出版社，2015年
《热工基础（第三版）》，童钧耕、王平阳、叶强，上海交通大学出版社，2016年
《热工基础（第二版）》，王修彦、张晓东，中国电力出版社，2013年
八、课程考核方式与成绩评定办法
课堂教学注重理论联系实际，做到基本概念、基本理论讲授清楚、重点突出，针对需掌握的内容布置作业，以加强学生对基本概念、基本理论的理解、掌握及应用。
每周安排一次辅导答疑，对于普遍存在的共性问题在课堂教学中集中讲授。
本课程考核采用考试与平时作业相结合的形式。
考核成绩由平时成绩与期末考试成绩组成，平时成绩*30%+期末成绩*70%=总成绩。
大纲撰写人：张新宇
大纲审阅人：韩冰
负责人：刘健。