热工基础课程教学大纲(为参考内容)

“热工基础”课程教学大纲（*为参考内容）

英文名称：Fundamental of Thermodynamics and Heat Transfer

使用教材及参考书：

教材

[1] 傅秦生赵小明唐桂华.热工基础（第3版）.北京：机械工业出

版社，2015

参考教材

[1] 杨世铭陶文铨.传热学（第4版）北京：高等教育出版社2006

[2] 沈维道童钧耕.工程热力学(第4版)北京:高等教育出版社2007

一、课程内容

热能转换的基本概念

1、内容:热力系与工质；状态与状态参数；热力参数坐标图；热

力过程和热力循环。

2、要求：要求学生正确理解热能转换中常用的一些术语，基本概

念。应使学生掌握热力系及其分类，平衡状态和状态参数，

状态参数的数学特征。对于热力过程着重讲明可逆过程。使

学生了解热力循环及其性能指标。

热力学第一定律

1、内容:热力学第一定律的实质；储存能，热力学能和焓；闭口

系的能量方程；稳定流动的能量方程及其应用。

2、要求：热力学第一定律是全书的重点之一和热工计算基础。

应透彻讲清闭口系与稳定流动系的能量方程。讲清焓的概念。

使学生掌握热力学第一定律的实质，重点掌握如何利用能量

方程解决实际工程中能量转换问题。

热力学第二定律

1、内容:热力过程的方向；热力学第二定律及其表述；卡诺循环

和卡诺定理；状态参数熵；孤立系熵增原理；能量的品质与能

量贬值原理，热量的㶲。

2、要求：使学生掌握热力学第二定律不同表述的内涵。掌握卡诺

循环和卡诺定理及其意义。使学生理解熵参数的内涵。通过熵

增原理使学生重点掌握熵产的计算分析，并判断过程的不可逆

性。了解能量贬值原理的实质。

理想气体的热力性质和热力过程

1、内容：理想气体的状态方程，理想气体的比热容。理想气体的热

力学能，焓和熵的计算分析。混合气体热力性质简介。理想气体的四个基本热力过程和多变过程。

2、要求：使学生掌握利用理想气体的状态方程计算理想气体的基本

状态参数，掌握理想气体的比热容，理想气体的热力学能，焓和熵的计算。了解混合气体热力性质。掌握理想气体的基本热力过

程和多变过程的过程方程、基本状态参数间的关系、热量和功量的计算，掌握理想气体的热力过程在p-v和T-s图上的表示和分析。蒸气热力性质和热力过程

1、内容：蒸气热力性质的特点、术语；蒸气热力性质图表及其应用；

蒸气热力过程的分析和计算。

2、要求：使学生掌握蒸气热力性质的特点，掌握利用蒸气热力性质

图表进行蒸气状态参数的查算；对于蒸气过程的分析和计算应讲清解题步骤，使学生能利用蒸气热力性质图表根据热力学第一和第二定律进行蒸气热力过程的分析和计算。

湿空气

1、内容：湿空气的概念；湿空气的状态参数；焓－湿图及其应用。

2、要求：掌握湿空气状态参数的物理意义，能利用解析式和焓－湿

图计算湿空气的状态参数，了解湿空气基本热力过程的分析计算。

热量传递的三种基本方式简介

1、内容：导热，对流换热和辐射换热三种热量传递的基本方式简介。

2、要求：使学生了解热量传递的三种基本方式及其特点。

导热的基本定律及稳态导热

1、内容：傅里叶定律；温度场及导热系数；导热微分方程及定解条

件；通过平壁及圆筒壁的导热、热阻。通过肋片的导热。

2、要求：使学生掌握傅里叶定律；了解二维无内热源导热微分方程；

重点掌握温度场的求解，通过平壁和圆筒壁的稳态导热计算公式。

掌握热阻概念及其应用。

非稳态导热

1、内容：非稳态导热的特点；一维非稳态导热过程分析求解，诺漠

图；简单形状物体的一维非稳态问题工程计算；集总参数法。

2、要求：掌握简单形状物体的非稳态问题工程计算方法和集总参数

法。

导热问题的数值求解基础*（参考内容）

1.内容:导热问题数值求解基本思想；稳态导热问题的数值计算过程。

2、要求：了解数值求解导热问题的基本思路和方法。

对流传热

1、内容：对流换热概说，牛顿公式与影响对流换热表面传热系数的

因素；速度边界层和温度边界层概念；量纲分析与准则方程式；

管内强制对流换热的特征及实验关联式；外掠单管、管束强制对流的特征实验关联式；大空间自然对流换热的特征及其实验关系式；有相变的对流换热的特征及其实验关系式。。

2、要求:掌握牛顿公式及影响对流换热的各种因素，掌握边界层概

念及准则方程式的意义和应用。使学生重点掌握选用合适的准则

方程进行强制对流换热和自然对流换热的计算。了解有相变的对流换热的特征。

辐射传热

1、内容：热辐射的本质与特征；热辐射的基本定律；黑体间的辐射

换热及角系数；灰体间辐射换热及网络法。

2、要求:使学生掌握热辐射的本质与特征。掌握斯蒂芬－波耳茨曼，

基尔霍夫定律。正确理解有效辐射、灰体和角系数的概念。掌握利用网络图进行灰体间辐射换热的计算方法。

喷管和扩压管*（参考内容）

1、内容：气体在喷管中流动的基本规律；喷管的流速和流量计算；

有磨阻喷管流动；扩压管的工作原理。

2、要求:掌握渐缩喷管的设计和校核计算，了解扩压管的工作原理。换热器及其热计算

1、内容：换热器及其分类；复合换热；传热过程与传热系数，传热

的的增强与削弱。换热器热计算的基本方程与设计方法。

2、要求:使学生理解实际生产和生活中热量传递三种基本方式的组

合作用。掌握传热系数的组成，要求学生掌握通过平壁和圆筒壁的传热过程计算及增强传热和削弱传热的原则与手段，掌握换热器热设计的基本方法。