《热工基础与发动机原理》考试大纲.doc
发动机原理复习提纲!!!!!
第一章发动机的性能一.主要内容1.理论循环的定义，理论循环的评定参数。
2.发动机实际循环的定义。
3.示功图的概念。
4.指示指标与有效指标。
5.机械效率的定义，机械损失的测定，影响发动机机械损失的因素。
6.热平衡的基本概念。
二.重点1.对发动机理论循环与实际循环的分析2.发动机的指示指标与有效指标3.发动机的机械损失组成、影响因素三.难点1.理论循环的比较2.循环热效率及其影响因素3.有效指标的分析与提高发动机动力性和经济性的4.汽车发动机机械效率的测定方法5.热平衡（实际循环热平衡、发动机热平衡）1.理论循环的定义，理论循环的评定参数。
答：理论循环定义：发动机的理论循环是将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化，忽略一些因素，所得出的简化循环。
理论循环评定参数：循环热效率ηt:指热力循环所获得的理论功W t与为获得理论功所加入的总的热量Q1之比,即ηt=W t/Q1=1-Q2/Q1循环热效率是用来评价动力机械设备在能量转换过程中所遵循的理论循环的经济性。
循环平均压力P t：指单位气缸工作容积所做的循环功，即P t=W t/V s=ηt·Q1/ V s循环平均压力是用来评价循环的做功能力。
1.发动机实际循环的定义。
答：发动机实际循环的定义：发动机的实际循环是由进气行程、压缩行程、做功行程以及排气行程4个行程5个过程组成的工作循环。
发动机的热平衡:是指发动机实际工作过程中所加入气缸内的燃料完成燃烧时所能放出的热量的具体分配情况。
发动机理论循环的定义发动机的机械损失组成、影响因素————刘忠俊答：发动机的机械损失组成包括：①发动机内部相对运动件的摩擦损失；②驱动附件的损失；③换气过程中的泵气损失。
影响因素：⑴气缸内最高燃烧压力（凡是导致最高燃烧压力上升的因素都将加大摩擦损失，导致机械损失加大）；⑵转速——转速N上升，机械损失功率增加，机械效率下降；⑶负荷——随负荷减少，机械效率ηm下降，直到空转时，有效功率Pe=0；⑷润滑条件和冷却水温度；⑸发动机技术状况。
热工基础与发动机原理第2章
• 5）发动机工作温度 • 发动机的工作温度直接影响润滑油的工作温度，而随润滑油温度的提
高，其黏度减小。发动机的工作温度过高或过低，就会使润滑油的黏 度过小或过大，均会导致机械损失增加，机械效率下降。同时，温度 过高有时使润滑油变质。因此，使用中应尽量保持发动机正常的工作 温度，一般为80℃~95℃。此外，发动机的工作温度也直接影响混合 气的形成及燃烧过程。发动机工作温度过低，燃料不易蒸发，混合气 形成不良，不完全燃烧损失增加，指示功率减小，使机械效率下降。 而温度过高，则会导致燃烧过程不正常，汽油机易发生爆燃，也会使 指示功率减少，机械效率下降。
，每小时耗油量为 GT （kg/h），则指示燃油消耗率为
Pi （kW）
gi
GT Pi
10 3
指示燃油消耗率是评定发动机实际循环经济 性的重要指标之一
9
• 4．指示热效率
• 指示热效率是指发动机实际循环指示功与所消耗热量之比，即
i
Wi Q1
• Q1 为做 Wi 指示功所消耗的热量，按所消耗的燃料量与燃料的热值 来计算，燃料的热值是指单位质量的燃料燃烧后放出的热量，其数值 取决于燃料本身的性质。
19
• 3．影响机械效率的因素
• （1）点火提前角或供油提前角 • 汽油机的点火提前角和柴油机的供油提前角直接影响实际循环指示功
和缸内最高压力。汽油机的点火提前角和柴油机的供油提前角不易过 大或过小，必须根据发动机的转速和负荷等合理选择。 • （2）发动机转速 • 随发动机转速提高，各摩擦表面间的相对运动速度加大，摩擦损失增 加；同时由于转速上升而引起运动件的惯性力加大，致使活塞侧压力 和轴承负荷增加，也会使汽缸和活塞的摩擦损失增加。此外，转速提 高，还会使泵气损失及驱动附件的机械损失增加。所以，随发动机转 速提高，机械损失功率增加，机械效率下降。根据试验统计，机械损 失功率与转速平方近似成正比，所以转速越高，机械效率下降越快， 如图2-3所示。这也成为通过提高转速来强化发动机动力性的一大障 碍。
热工基础与发动机原理第1章 1.5
dv 0 w 0 dv 0 w 0
定容线是确定w正负的分界线
技术功
wt vdp
dp 0 wt 0 dp 0 wt 0
定压线是确定wt正负的分界线
热力学能与焓
du cV dT
dh cpdT
c p、cV 均恒大于0
dT 0 du 0, dh 0 dT 0 du 0, dh 0
定温线是确定du、dh正负的分界线
思考题
试将满足以下要求的理想气体多变过程 在p-v图和T-s图上表示出来： （1）工质又膨胀、又放热 （2）工质又受压缩、又升温、又吸热 （3）工质又受压缩、又降温、又降压
wt vdp 0
热量为 q cpT cpt q h
1.5.3 定温过程
1.过程方程 pv＝定值
2.基本状态参数间关 系
p1 v2 p2 v1
3.定温过程在状态参 数坐标图上的表示
• 1-2过程是压力下降 的膨胀吸热过程
图1-24 定温过程在状态 参数坐标图上的表示
T2 ( p2 )(k1) / k
T1
p1
3.绝热过程在状态参 数坐标图上的表示
• 1-2过程是可逆绝热 膨胀过程
图1-25 理想气体可逆绝热过程在 状态参数坐标图上的表示
1.5.4 绝热过程
4.单位质量的功量和热量分析
膨胀功 技术功
w u u1 u2
w cV (T1 T2 )
1.5.3 定温过程
4.单位质量的功量和热量分析
膨胀功 技术功
w
2 1
pdv
RgT1 ln
v2 v1
热工基础与发动机原理第1章 1.6
C
图1-33概括性卡诺循环
1.6.4卡诺定理
• 定理一：在两个恒温热源之间工作的一切可逆热 机具有相同的热效率，其热效率等于在同样热源 间工作的卡诺循环热效率，与工质的性质无关。
• 定理二：在两个恒温热源之间工作的任何不可逆 热机的热效率都小于可逆热机的热效率。
• 证明
1.6.4卡诺定理
图1-34 卡诺定理证明
图1-38
1.6.8 热量有效能及有效能损失
• 当低温热源温度为环境温度时，温度为T的 热源放出的热量Q中能转变为有用功的最大 份额称为有效能，又称为热量的做功能力 。热量Q中不能转变为有用功的那部分能量 称为热量无效能，又称为热量的非做功能 .
• 例1-17 1kg空气经绝热节流，由状态pl＝ 0.6Mpa，t1=127℃变化到状态 p2=0.1MPa 。试确定有效能损失（大气温度 T0=300 K ）。
1.6.9 能量的品质与能量贬值原理
• 在孤立系统的能量传递与转换过程中，能 量的数量保持不变，但品质却只能下降， 不能升高，极限条件下保持不变。这个表 述称为“能量贬值原理”，它是热力学第 二定律更一般、更概括性的说法。
谢谢大家!
• d-a: 工质可逆绝热压缩 回复到初始状态。
1.卡诺循环
图1-31 卡诺循环的p-v图和T-s图
• 工质在整个循环中从热源吸热 q1 ,向冷源放
热 q2 ，对外界作功 w0 ,外界对系统作功 w2。
• 卡诺循环的热效率仅与高热源温度T1和 冷源温度T2关
c
net
q1
1 q2 q1
• 多热源可逆循环
图1-35 多热源可逆循环
• 例1-15 设工质在恒温热源=800K和恒温冷 源=200K间按热力循环工作，视为理想情况 无任何不可逆损失，已知吸热量为200kJ,求 循环热效率和净功。
热工基础
中科院研究生院硕士研究生入学考试1《热工基础》考试大纲本《热工基础》考试大纲适用于中国科学院研究生院动力工程及工程热物理一级学科的专业硕士研究生入学考试。
《热工基础》包括《工程热力学》和《传热学》的基本内容。
要求考生对基本概念、相关的术语和准则有全面系统的了解，要深刻理解热力学定律的实质和传热公式的性质，能灵活运用进行计算，并能对热力过程和系统作分析，具有解决问题的能力。
工程热力学部分一、考试内容(一)基本概念热力学系统，基本概念和主要术语，热力学状态参数和状态方程，热力过程和热力循环，准静态过程和可逆过程(二)热力学第一定律热力学第一定律的实质，热力学第一定律的开口和闭口系统表达式，内能、热量和功等各项能量的性质和特点，焓的定义和能量方程的应用(三)理想气体性质和热力过程理想气体热力性质和状态参数，理想气体状态方程，理想气体基本热力过程，理想气体基本热力过程的计算，理想气体基本热力过程和状态图(四)熵和热力学第二定律热力学第二定律的实质和描述，卡诺循环和卡诺定理，熵的概念、物理意义和数学推导，熵产和孤立系统熵增原理，能量的品质因素和可用能概念(五)实际气体性质实际气体的性质，范德瓦尔方程，实际气体的计算(六)常见热机的热力循环蒸汽机的热力过程、循环及性能计算，内燃机的热力过程、热力循环及性能计算，燃气轮机的热力过程、热力循环及性能计算二、考试要求(一)基本概念了解工程热力学的研究对象和研究方法，确切掌握基本概念和主要术语，深入理解状态参数和状态方程，掌握热力过程和热力循环的特点，了解工程热力学解决问题的特点、方法和步骤(二)热力学第一定律深入理解热力学第一定律的本质，熟练掌握热力学第一定律的表达式和计算，掌握各项能量的性质和特点，掌握各类功的概念和计算，了解焓的定义和能量方程的应用(三)理想气体性质和热力过程正确理解掌握理想气体的热力性质和各状态参数，理想气体的状态方程，理想气体基本热力过程的特点和状态参数的关系，理想气体基本热力过程的计算，能在状态图上表示理想气体的基本热力过程并进行分析(四)熵和热力学第二定律理解热力学第二定律的实质和不同的表述形式的本质，掌握卡诺循环和卡诺定理，熵的概念和能量耗损的计算原理，可用能的概念及计算方法，理解能量的经济性，能用此原理对热力系统作分析并提出改进的途径(五)实际气体性质了解实际气体的性质和常用的状态方程的含义，范德瓦尔方程的物理意义，掌握对比态原理能对实际气体进行计算三、主要参考书目1、沈维道等《工程热力学》2001年版，高等教育出版社2、曾丹苓等《工程热力学》1996年版，高等教育出版社传热学部分一、考试内容(一)基本概念热量传递的三种基本方式，传热过程和热阻及计算方法(二)稳态导热导热的基本概念和定律，导热系数的定义和数值，一般的一维稳态导热的微分方程和解，稳态导热的应用实例(三)不稳态导热掌握不稳态导热的基本概念，掌握几类不同边界条件下不稳态导热及求解思路(四)对流换热对流换热的概念，对流换热的数学描述，边界层概念及其应用和分析，相似理论和准则数，内部流动对流换热，外部流动对流换热，强化对流换热，自然对流换热(五)热辐射和辐射换热热辐射的基本概念，黑体辐射的基本定律，实际物体的吸收、反射和辐射，基尔霍夫定律，角系数的定义，辐射换热，辐射与其它换热方式的耦合(六)传热和热交换器传热过程的分析和计算，热交换器的分析和计算，强化传热和绝热二、考试要求(一)基本概念深入理解热量传递的三种基本方式和特点，传热过程、热阻以及计算方法(二)稳态导热掌握导热的基本概念和定律，导热系数的定义和常用材料导热系数的数值范围，稳态导热的微分方程和求解的思路，对稳态导热的实例能进行计算和分析，一维稳态导热的解析解(三)不稳态导热掌握不稳态导热的基本概念，几类不同边界条件下不稳态导热及求解思路(四)对流换热掌握对流换热的概念，对流换热的数学描述和微分方程的建立，边界层概念及其应用和分析的方法，相似理论和主要的准则数的本质，内部流动对流换热的特点和计算方法，外部流动对流换热的特点和计算方法，强化对流换热的原则和途径，自然对流换热的原理和计算方法(五)热辐射和辐射换热掌握热辐射的基本概念，黑体辐射的基本定律，实际物体的吸收、反射和辐射的规律，基尔霍夫定律及其应用，角系数的定义和应用，辐射换热过程的计算，辐射与其它换热方式的耦合现象并能进行分析(六)传热和热交换器掌握传热过程的计算和分析，各种形式热交换器的平均传热温差的计算和分析，强化传热的原则和绝热的方法三、主要参考书目1、杨世铭，陶文铨，《传热学》(第三版)，高等教育出版社，19982、戴锅生《传热学》(第二版)，高等教育出版社，1999编制单位：中国科学院研究生院编制日期：2006年6月6日修订日期：2009年6月15日。
热工基础与发动机原理教学大纲
《热工基础与发动机原理》教学大纲课程编号：040350课程性质：专业基础课先修课程：工程流体力学总学时数：63学分：3.5讲课：55实验8适合层次：本科适合专业：车辆工程、交通运输工程一、课程的目的及任务本课程工程热力学、传热学和发动机原理的综合学科，主要任务是研究热力学的基本理论、探讨能量有效利用的途径和方法并使学生获得有关热能传递的基本理论知识、相应的分析计算能力。
同时突出对车用发动机原理与性能的认识，从车辆对发动机使用要求出发，来学习研究发动机的特性，该课程不仅为学习其他专业知识提供必要的理论基础，也是培养提高学生分析和解决工程实际问题能力的重要环节之一。
通过该课程的学习，主要培养学生以下方面的能力：1、掌握热力学的基本定律，并会应用于对一些工程问题的分析与计算。
2、掌握热力过程的理论与规律，并将之应用于实际，学会对工程问题进行抽象简化，并进一步作分析研究的方法。
3、学会对传热过程进行解剖处理和分析计算的基本方法。
4、掌握导热的基本定律，能对无热源的简单几何形状物体在常物性条件下的导热进行熟练的分析计算，并对导热问题的数值求解途径有所了解。
5、理解对流换热的实质，并会准则方程式计算。
6、掌握热幅射的基本定律，熟悉由透明介质所隔开的两物体间辐射换热的基本计算方法。
7、掌握发动机中热功转换的基本规律和性能。
8、掌握车用发动机的特性及匹配方法。
9、具备分析影响发动机性能指标的各种因素，提出提高性能指标的措施和方法之能力。
10、熟悉常规的发动机台架试验方法。
二、理论教学内容1、绪论能源及能源的利用方式；几种热机循环的组织；工程热力学及传热学的研究对象及主要内容；发动机原理的主要学习内容。
2、工程热力学基本概念热力学；热力状态参数；温度、压力及比重；平衡状态；状态方程式；参数坐标图；准静态过程；可逆过程；热量和功；熵；热力循环。
3、热力学第一定律热力学第一定律的实质；内能，热力学第一定律基本表达式；稳定流动能量方程；焓；稳定流动能量方程的应用。
发动机原理复习提纲!!!!!
第一章发动机的性能一.主要内容1.理论循环的定义，理论循环的评定参数。
2.发动机实际循环的定义。
3.示功图的概念。
4.指示指标与有效指标。
5.机械效率的定义，机械损失的测定，影响发动机机械损失的因素。
6.热平衡的基本概念。
二.重点1.对发动机理论循环与实际循环的分析2.发动机的指示指标与有效指标3.发动机的机械损失组成、影响因素三.难点1.理论循环的比较2.循环热效率及其影响因素3.有效指标的分析与提高发动机动力性和经济性的4.汽车发动机机械效率的测定方法5.热平衡（实际循环热平衡、发动机热平衡）1.理论循环的定义，理论循环的评定参数。
答：理论循环定义：发动机的理论循环是将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化，忽略一些因素，所得出的简化循环。
理论循环评定参数：循环热效率ηt:指热力循环所获得的理论功W t与为获得理论功所加入的总的热量Q1之比,即ηt=W t/Q1=1-Q2/Q1循环热效率是用来评价动力机械设备在能量转换过程中所遵循的理论循环的经济性。
循环平均压力P t：指单位气缸工作容积所做的循环功，即P t=W t/V s=ηt·Q1/ V s循环平均压力是用来评价循环的做功能力。
1.发动机实际循环的定义。
答：发动机实际循环的定义：发动机的实际循环是由进气行程、压缩行程、做功行程以及排气行程4个行程5个过程组成的工作循环。
发动机的热平衡:是指发动机实际工作过程中所加入气缸内的燃料完成燃烧时所能放出的热量的具体分配情况。
发动机理论循环的定义发动机的机械损失组成、影响因素————刘忠俊答：发动机的机械损失组成包括：①发动机内部相对运动件的摩擦损失；②驱动附件的损失；③换气过程中的泵气损失。
影响因素：⑴气缸内最高燃烧压力（凡是导致最高燃烧压力上升的因素都将加大摩擦损失，导致机械损失加大）；⑵转速——转速N上升，机械损失功率增加，机械效率下降；⑶负荷——随负荷减少，机械效率ηm下降，直到空转时，有效功率Pe=0；⑷润滑条件和冷却水温度；⑸发动机技术状况。
热工基础与发动机原理第1章 1.3
• 例1-4 某气体在压气机中被压缩，压缩前气体的 参数是 p1 100 kPa,v1 0.845 m3 / kg ，压缩后的参数 是 p2 800 kPa,v2 0.175 m3 / kg，设在压缩过程中每 公斤气体的内能增加150kJ,同时向外界放出热量 50kJ，压气机每分钟生产压缩气体10kg。求：
• 例1-3：闭口系从状态1沿l－2－3途径到状 态3，传递给外界的热量为47.5kJ，而系统 对外作功为30kJ，如图1-9所示。
图1-9 例1-3
1.3.4 稳定流动能量方程及其应用
• 稳定流动是指热力系统在流动空间任意一 点上工质的状态都不随时间而变化的流动 过程。
1.3.4 稳定流动能量方程及其应用
与外界换热也没有功量的传递，可理想化 称为绝热节流。 h1 h2
图1-18 绝热节流过程
谢谢大家!
• （1）压缩过程中对每公斤气体所作的压缩功；
• （2）每生产1kg压缩气体所需的轴功；
• （3）带动此压气机要用多大功率的电动机；
• （4）压缩前后气体焓的变化。
• 五 稳定流动能量方程的应用 • 1．热交换器
q
h
1 2
c 2
gz
ws
q h2 h1
图1-13 锅炉
• 2．热力发动机
• 表述1：热可以转变为功，功也可以转变为 热；一定量的热消失时，必然伴随产生相 应量的功；消耗一定的功时，必然出现与 之对应量的热。
• 表述2：“第一类永动机是不可能造成的” 。
1.3.2热力学能
U f (T,V )
• 单位质量工质的热力学能称为比热力学能 u
热工基础与发动机原理考试大纲精品.doc
《热工基础与发动机原理》考试大纲课程编号：040350；课程性质：专业基础课；总学时数：64；学分：4；讲课：58实验：6上机：0；课外实践：0;适合层次：本科；适合专业：车辆工程、交通运输工程I课程考试目的本课程是为汽车工程专业设置的一门专业基础课。
通过本课程的学习，使学生系统的掌握汽车发动机工作原理，为后续专业课程奠定坚实的基础。
II课程内容与考核目标本门课程的考核应遵循《热工基础与发动机原理》教学大纲和考试大纲的要求，既考查学生理解和掌握课程与教学的基本理论、基础知识的情况，也考察学生综合运用课程与教学的基本理论知识分析、解决问题的能力。
课程的考试考核采用卷面考试和平时成绩相结合的形式。
卷面考试的考核形式为闭卷。
热工基础部分绪论（一般章节）1）了解工程热力学研究的基本内容与传热学的基本知识体系，了解学习该部分内容对研究内燃机工作过程的意义。
第一章：热力学第一定律（重点章节）2）理解工程热力学的基本概念；3）掌握热力学第一•定律的两种表达式；4）理解理想气体的热力性质；5）掌握四种基本热力过程功、热量等基本的计算方法。
第二章：热力学第二定律（重点章节）6）理解热机循环热效率的计算方法；7）掌握对四冲程发动机的理论循环的建立方法、热效率分析方法和各循环的对比方法。
第三章：传热过程（次重点章节）8）理解热量传递过程及其三种基本方式；9）掌握导热现象的分析方法和一维稳态导热问题的计算；10）理解对流换热现象，熟悉牛顿冷却公式；11）会通过三种换热方式分析发动机的换热问题。
发动机原理部分第一章：发动机的性能指标（次重点章节）12）熟悉四冲程发动机的实际循环过程，掌握实际循环和理论循环的比较方法; 13）掌握发动机指示指标、有效指标的计算方法；14）掌握机械损失的测定方法和提高机械效率的措施；15）理解发动机热平衡的基本概念。
第二章：发动机的换气过程（次重点章节）16）熟悉四冲程发动机的换气过程；17）掌握四冲程发动机的充气效率的概念；18）了解影响充气效率的因素、掌握提高充气效率的方法；19）了解发动机增压的基本方法、掌握废气涡轮增压的基本原理。
热工基础考试提纲
第一章基本概念基本概念：热机，工质，热力系统及其分类，平衡状态，热力过程，准平衡过程，可逆过程公式应用：功量、热量；分析示功图、示热图。
计算：绝对压力，功和热掌握计算类型：课后作业第二章热力学第一定律基本概念：热力学能，焓，绝热节流公式应用：闭口、开口系统热一律公式（熟悉推导过程及模型）掌握计算类型：课后作业、例题2-1、例题2-2、例题2-3第三章理想气体的性质及热力过程基本概念：理想气体，各类定义的热容，比热容比，理想混合气体，分压力定律，分体积相加定律；混合气体的平均摩尔质量、气体常数、比热容，热力过程的研究目的与方法公式应用：理想气体状态方程式；利用热容计算热力学能、焓、熵；熟练的从过程方程式、初终态参数关系式、p-v、T-S图、功量和热量的角度推导和应用理想气体的四个基本热力过程（表3-2）掌握计算类型：课后作业、例题3-1,、例题3-4、例题3-5（平均比热容法不作要求）第四章热力学第二定律基本概念：自发过程，热二律表述，卡诺循环（定理），动力循环（正、逆），循环热效率，熵，克劳修斯积分等式（不等式）；熵流，熵产；熵增原理，作功能力损失公式应用：4-2，图4-3，熟悉克劳修斯积分等式（不等式）推导，4-12，4-15，4-16，4-21掌握计算类型：课后作业、例题4-1、例题4-4第五章水蒸气基本概念：水蒸气性质，产生过程，饱和状态，1点2线3区5态，干度，干度计公式应用：掌握P112页计算公式，5-2、3、4掌握计算类型：课后作业第六章动力循环装置基本概念：热机效率提高的途径，蒸汽动力装置，朗肯循环及效率，蒸汽参数对朗肯循环效率的影响，提高蒸汽动力循环的途径，活塞式内燃机循环定义、实际循环及理想循环，压缩比，升压比，预胀比，影响内燃机理想循环效率的因素，吸热平均温度公式应用：6-2、3、4掌握计算类型：课后作业、例题6-2、例题6-4第八章动力循环装置基本概念：热对流、热辐射、热传导，热流量、热阻、导热系数、热流密度，一维稳态导热，牛顿冷却公式，表面传热系数，传热过程，对流换热公式应用：8-1,8-3,8-6掌握计算类型：课后作业、例题8-1、例题8-3考试题型：填空15分；判断10分；选择10分；概念15分；计算50分。
工程热力学与发动机原理提纲(带答案)
《工程热力学与发动机原理》复习提纲工程热力学基础部分一、基本概念：工质、压力、温度、比容、内能、焓、熵、功、热量、热力循环等概念。
工质：用以实现热工转换的工作物质。
压力：p流体在单位面积容器壁上的垂直作用力。
是描述流体物质组成的热力系统内部力学状况的参数。
绝对压力p（流体真实压力）大气压力p b温度T：表示气体的冷热程度，是描述系统热状况的参数。
热力学温标的基本温度是热力学温度T单位是K。
摄氏温度t=T-273.15K比容：比热容：1kg物质温度升高1K（或1度）所需的热量。
内能（热力学能）：U是系统内部各种形式能量的总和。
包括内动能（是温度的函数）和内位能（是压力或比体积的函数）。
焓：焓的物理意义是：焓是随工质流动跨越边界而转移的能量。
熵：熵的增量等于系统在可逆过程中交换的热量除以传热时的绝对温度所得的商。
功：是物体间通过规则的微观运动或宏观运动发生相互作用而传递的能量。
容积变化功的定义：直接由系统容积变化与外界间发生作用而传递的功称为容积变化功（膨胀功或压缩功）。
热量：热力学系统和外界之间仅仅由于温度不同而通过边界传递的能量。
热力循环：使工质经过一系列的状态重新回到原来状态的全部过程，称为热力循环。
二、热力学第一定律、热力学第二定律的内容。
热力学第一定律：热能可以转换为机械能，机械能也可以转换为热能，转换中能量的总量守恒。
热力学第二定律：说明了热能向机械能转换时过程的方向性、条件以及限度问题。
三、评定理想循环的两个指标：定义式、各参数含义。
1、循环热效率ηt：工质所作循环功W（J）与循环加热量Q1（J）之比。
式中：W—m kg工质的循环净功[J]ηt=W-Q1=（Q1-Q2）/Q1Q1、Q2—m kg工质在循环中吸收、放出的热量[J]ηt用来评定循环中的经济性。
2、循环平均压力p t：单位气缸工作容积所做的循环功。
p t=W/V s式中：W—循环所做的功（J）V s—气缸工作容积[L]p t用来评定循环的动力性（做功能力）四、内燃机理想循环的简化条件。
热工基础复习资料.
《热工基础》题库一、判断题（每题1 分，共96分）：1、表压力和真空度都不能作为状态参数。
（√）2、热力学中，压力、温度和比容称为基本状态参数。
（√）3、容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。
（×）4、可逆过程必定是准静态过程，而准静态过程并不一定是可逆过程。
（√）5、只有可逆过程p-v 图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功。
（√）6、若工质吸热，其热力学能一定增加。
（×）7、工质膨胀时必须对工质加热。
（×）8、系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故与外界没有热量交换。
（×）9、对可逆与不可逆绝热过程，都有w =－△u 和w t =－△h，说明可逆和不可逆绝热过程的功量相等。
（×）10、不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。
（√）11、没有容积变化的系统一定与外界没有功量交换。
（×）12、理想气体的比热容一定是常数。
（×）13、气体常数与气体的种类及所处的状态无关。
（×）14、理想气体的热力学能、焓、熵都是温度的单值函数。
（×）15、功量可以转换为热量，但热量不可以转换为功量。
（×）16、机械能可以全部转换为热能，而热能绝不可能全部转换为机械能。
（√）17、热效率较高的发动机，循环净功也一定较大。
（×）18、在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程，则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的变化。
（×）19、工质完成一个不可逆循环后，其熵的变化大于零。
（×）20、熵减小的过程是不可能实现的。
（×）21、系统熵增大的过程必为吸热过程。
（×）22、理想气体多变过程的技术功是膨胀功的n 倍。
（√）23、理想气体在定熵膨胀过程中，其技术功为膨胀功的κ 倍。
（√）24、绝热过程熵变为零。
（×）25、可逆绝热过程熵变为零。
工程热力学与发动机原理复习提纲.docx
《工程热力学与发动机原理》复习提纲工程热力学基础部分一、基木概念：工质、压力、温度、比容、内能、焙、爛、功、热量、热力循环等概念。
二、热力学笫一定律、热力学笫二定律的内容。
三、评定理想循环的两个指标：定义式、各参数含义。
四、内燃机理想循环的简化条件。
五、内燃机三种理想循环：图及T—S图；各循环特点。
六、理想循环热效率的比较1）在初态、循环吸热fiQ,＞压缩比£相等时比较；2）在初态、循环吸热量Q、最高压力相等时比较。
七、压缩比£、压力升高比入、预胀比P及绝热指数k对发动机三种理想循环的影响。
第一章发动机的性能一、发动机实际循环与热损失1、四行程发动机的实际循环行程与过程；两种示功图；排气温度Tr；压缩过程多变指数的变化；膨胀过程多变指数的变化。
2、实际循环的热损失。
3、非增压柴汕机理论循环和实际循环p・V图的比较。
二、发动机性能指标1、两类指标的作用。
2、各性能指标的定义、关系式、单位、符号。
三、机械损失1）机械损失种类；2）机械效率定义、意义及各计算式；3）机械损失测定方法；4）彩响机械效率的因素分析。
第二章发动机的换气过程一、四行程发动机换气过程进行情况1、换气过程分期2、影响超临界排气、亚临界排气废气流量的因素3、燃烧室扫气的作用。
二、换气损失：1、换气损失与泵气损失；2、换气损失图。
三、充气效率T1V1、定义；2、意义；3）测定方法。
四、影响充气效率的因素分析1、进气终了压力；2、进气终了温度；3、压缩比；4、残余废气系数；5、配气定时；6、进气状态。
五、提高充气效率的措施1、减少进气系统的阻力。
2、合理选择配气定时：1）配气定吋合理程度的综合评定；2）充气效率特性；3）进气迟闭角对充气效率、有效功率的影响。
3、合理利用进气管内的动态效应。
4、使用可变技术。
*六、二行程发动机的换气过程1、二行程发动机换气过程进行情况；2、二行程发动机示功图；3、二行程发动机的特点第三章燃料与燃烧1、柴油的使用性能、汽油的使用性能。
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。
热工基础与发动机原理第1章 1.1 -1.2
1.1.6 热力循环
• 热力学中把系统由初始状态出发，经过一 系列的中间状态变化，又回复到初始状态 所完成的一个封闭的热力过程称为热力循 环.
图1-6 热力循环
• 根据循环效果和进行的方向，可以把循环分为正向循环和 逆向循环。将热能转换为机械能的循环称为正向循环，它 使外界获得功；将热量从低温物体传到高温物体的循环叫 做逆向循环，其必然消耗外功。
图1-7 正向循环和逆向循环 a) 正向循环p-v图 b) 正向循环T-s图 c) 逆向循环p-v图 d)逆向循环T-s图
谢谢大家!
工程热力学中常用的状态参数有：压力（p）、温度 （T）、比体积（v）、热力学能（U）、焓（H）、熵（S）。
6
1.2.2 工质的热力学状态及基本状态参数
3.基本状态参数——压力
a) U形管压力计
b) 弹簧式压力表
图1-2 压力的测量
1-基座 2-外壳 3一弹簧管 4一指针 5-齿轮传动装置 6-拉杆
热工基础与发动机原理
第1章 热工基础 1.1-1.2 基本概念
学习目标 理解热能转换所涉及的基本概念和术语。
重点 理解准平衡过程、可逆过程的含义，理解功量、热
量、正向循环及逆向循环的含义。
难点 学会判断过程是否可逆。
2
1.1 引言
1.为什么要学习热工基础 2.热工基础的内容 3.热工基础的研究方法
1.2.5 功量及热量
1.功量
• 功是系统与外界间在力差
的推动下，通过边界传递
的能量。
2
W 1 Fdx
• 可逆过程的体积变化功
1.2.5 功量及热量
• 热量：热量是系统与外界间在温差的推动 下，通过边界传递的能量。
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《热工基础与发动机原理》考试大纲
课程编号：040350；课程性质：专业基础课；总学时数：64；学分：4；讲课：58实验：6上机：0；课外实践：0;适合层次：本科；适合专业：车辆工程、交通运输工程
I课程考试目的
本课程是为汽车工程专业设置的一门专业基础课。
通过本课程的学习，使学生系统的掌握汽车发动机工作原理，为后续专业课程奠定坚实的基础。
II课程内容与考核目标
本门课程的考核应遵循《热工基础与发动机原理》教学大纲和考试大纲的要求，既考查学生理解和掌握课程与教学的基本理论、基础知识的情况，也考察学生综合运用课程与教学的基本理论知识分析、解决问题的能力。
课程的考试考核采用卷面考试和平时成绩相结合的形式。
卷面考试的考核形式为闭卷。
热工基础部分
绪论（一般章节）
1）了解工程热力学研究的基本内容与传热学的基木知识体系，了解学习该部分内容对研究内燃机工作过程的意义。
第一章：热力学第一定律（重点章节）
2）理解工程热力学的基本概念;
3）掌握热力学第一定律的两种表达式；
4）理解理想气体的热力性质；
5）掌握四种基本热力过程功、热量等基本的计算方法。
第二章：热力学第二定律（重点章节）
6）理解热机循环热效率的计算方法;
7）掌握对四冲程发动机的理论循环的建立方法、热效率分析方法和各循环的对比方法。
第三章：传热过程（次重点章节）
8）理解热量传递过程及其三种基本方式；
9）掌握导热现象的分析方法和一维稳态导热问题的计算；
10）理解对流换热现象，熟悉牛顿冷却公式；
11）会通过三种换热方式分析发动机的换热问题。
发动机原理部分
第一章：发动机的性能指标（次重点章节）
12）熟悉四冲程发动机的实际循环过程，掌握实际循环和理论循环的比较方法; 13）掌握发动机指示指标、有效指标的计算方法；
14）掌握机械损失的测定方法和提高机械效率的措施；
15）理解发动机热平衡的基本概念。
第二章：发动机的换气过程（次重点章节）
16）熟悉四冲程发动机的换气过程；
17）掌握四冲程发动机的充气效率的概念；
18）了解影响充气效率的因素、掌握提高充气效率的方法；
19）了解发动机增压的基本方法、掌握废气涡轮增压的基本原理。
第三章：燃烧于燃烧（一般章节）
20）熟悉发动机的燃料的特点（汽油、柴油等）；
21）掌握完全燃烧1kg燃料所需的理论空气量的计算方法。
第四章：汽油机混合气的行成和燃烧（重点章节）
22）掌握汽油机燃烧过程的特点、熟悉汽油机不正常燃烧现象及危害；
23）掌握运转工况对汽油机燃烧过程的影响；
24）掌握汽油机混合气形成及特点、掌握不同工况对混合气的要求。
25）掌握汽油机燃烧室的基本要求。
第五章：柴油机混合气的形成和燃烧（重点章节）
26）掌握柴油机燃烧过程的特点、熟悉柴油机工作粗暴的影响因素；
27）掌握柴油机燃油喷射和雾化过程；
28）掌握柴油机混合气的形成和对燃烧室的基木要求。
第六章：发动机排放污染与控制（一般章节）
29）熟悉汽、柴油机有害污染物的生成机理、主要引向因素和控制方法
第七章：发动机的特性（重点章节）
30）理解发动机工况等基本概念
31）了解发动机台架试验的基本要求；
32）掌握汽、柴油机负荷特性、速度特性；33）掌握万有特性的制取方法；
34)会通过万有特性图分析发动机适用的负载及与汽车匹配的基本原则。
分值分布:
重点章节：55分次重点章节：35分 -•般章节：10分
III考核方式
学生的学业成绩实行结构化成绩，有卷面考试成绩和平时成绩综合而定。
卷面考试采用闭卷形式；平时成绩主要依据学生考勤和作业综合而定，以20%的比例计入学生学业成绩。
卷面考试成绩按百分制评分，以80%的比例计入学生学业成绩。
试卷评阅采用流水阅卷，
总评成绩=卷面考试成绩x8()% +平时成绩x20% c
IV考试命题方案
在发展性评价观的指导下，探索多样化的考试考核方式、内容，全面地评价学生的综合素质成为考试的指导思想。
1、卷面考试
依据《热工基础与发动机原理》考试大纲的要求编制试题，试题内容覆盖汽车构造的基本内容，同时注意突出重点；试题形式有代表性；试题既要考察学生对基础知识、基本技能的识记和理解，也要体现对学生分析问题、解决问题等能力的检验。
卷面考试为闭卷考试，由任课教师自命题，题型主要包括填空题、名词解释题、简答题和综合题。
(1)填空题(20分)
主要检查学生对基础知识、基本理论的记忆和掌握情况，填空题的答案要求准确，唯一，不能出现多种可能。
填空题的空白部分不能位于题目的句首，且每题的填空部分不宜超过两个。
每空1分，20个空，共20分。
(2)名词解释题(15分)
主要考察学生对基础知识的掌握情况，要求学生对专业名词的概念清晰，表达准确。
每题3分，5个小题，共15分。
(3)简答题(25分)
主要考察学生对基础理论、常用技术的综合理解情况，要求学生综合分析问题，思路清晰，表达准确。
每题5分，5个小题，共25分。
（4）综合题（40分）
主要检查学生对基本理论、基本原理的分析综合以及应用能力，尤其是学生综合解决
问题的能力。
3个小题，共40分。
2、平时成绩
平时成绩根据学生平时学习情况利试验情况评定，按百分制评分，以80%的比例计
入学生学业成绩。
平时成绩主要有考勤记录和作业成绩综合而定。
V主要参考书
1《工程热力学》华自强编高等教育出版社1979。
2《传热学》杨世铭编高等教育出版社1979。
3《内燃机原理》蒋德明编中国农业机械出版社1988
4《内燃机学》周龙保编机械工业出版社1998
VI题型示例
1、填空题
汽油机的燃烧过程可以分为三个阶段、、O
2、名词解释题
充气效率
3、简答题
爆燃的机理？
5、综合题
发动机机的械损失包括哪些？有哪些测量方法？影响机械效率的因素有哪些？
VII系（院）审核意见
制订人：程婷婷姚
胜华审核人：姚胜
华2010年12月25
日。