07选课指南-4.doc

4、专业基础必修课（共列出10门课）工程热力学I流体力学传热学III 自动控制原理热质交换原理与设备建筑概论建筑环境测试技术I流体输配管网I建筑环境学建筑电气控制与微机应用北京工业大学“工程热力学”课程教学大纲英文名称：Engineering Thermodynamics课程编号：0000303课程类型：学科基础课学时： 56 学分：3.5适用对象：暖通空调类先修课程：高等数学，普通物理使用教材： 廉乐明等编工程热力学第五版 建筑工业出版社， 2007参考教材: 沈维道等编工程热力学第三版 高等教育出版社, 2001一、 课程性质、目的和任务本课程是一门暖通空调专业的主要技术基础课。本课程的目的及任务：通过学习本课程，使学生学习关于能量守衡与转换的理论基础。使学生牢固地掌握工程热力学的基本理论，基本知识和相应的热工分析计算能力，并进一步得到基本技能的训练。为学习专业课程提供充分的理论准备。也为学生以后解决生产实际问题打下必要的理论基础。二、课程教学内容及要求 1 绪论（1学时）本章的重点要使学生明确本课程是一门研究热能利用和能量转换规律的学科。其主要目的是从工程的观点出发，探讨能量有效利用的基本途径和方法。还应指出，本课程是以宏观的研究方法为主，微观的方法仅仅用来帮助理解一些宏观现象D。结合专业性质，说明本课程在专业教学计划中的地位和作用。2 基本概念及定义（4学时）热力系统， 状态， 状态参数，状态方程式，热力过程和准静态过程，可逆过程，功量，热量，热力循环1。本章要求学生透彻地理解热力系统、状态参数、平衡状态、过程等概念2，对于热力系统要讲清闭口、开口、绝热、孤立系统的概念。讲清基本状态参数及其特性，准静态过程与非静态过程，可逆过程与不可逆过程，区分好准静态过程与可逆过程、功量与热量1。3 理想气体的性质和计算（4学时）理想气体的内能和焓、比热、熵、及各种理想气体的混合物1。对于理想气体，着重指明它是远离液态的实际气体的近似模型3。在工程计算中有相当广泛的实用意义。关于比热，着重了解各种比热之间的关系和区别3，注意训练使用比热表及比热公式计算热量。介绍理想气体熵的性质及熵差的计算3。对于理想混合气体，首先说明分压力、分容积的概念，熟悉各种成分之间的换算关系，并能应用公式计算理想混合气体的各个参数2。4 热力学第一定律（4学时）热力学第一定律的实质，内能，闭口系统能量方程，开口系统能量方程，稳定流动能量方程式及应用，焓，轴功1。重点是热力学第一定律的实质和应用，应强调定律的普遍性，定律适用于任何工质、任何系统、任何过程2。必须讲清膨胀功、技术功、流动功和轴功的区别和联系，明确状态参数、内能、焓的物理意义及焓在热工计算中的作用1。5 理想气体的热力过程（6学时）理想气体的四个基本热力过程，多变过程及其指数的确定1。压气机的压气过程，定温、绝热、多变压气机耗功的计算2，多级压缩及中间冷却，活塞式压气机余隙的影响。本章注意培养学生从基本定律、基本概念和基本公式出发，结合具体过程分析和导出所需计算公式的能力1。着重分析多变过程，并使学生熟悉图、图上各过程曲线的相对位置2。用热力学原理分析气体在压缩机中进行何种压缩有利，着重指出压气机所耗总功（轴功）不等于压缩过程的功量3。多级压缩及中间冷却的意义，余隙容积和容积效率的概念也应重点介绍2。6 热力学第二定律（6学时）热机循环及效率、致冷循环及致冷系数、过程的方向性、热力学第二定律、可逆与不可逆过程、卡诺循环与卡诺定理、可用能1；克劳修斯积分、状态熵、克劳修斯不等式、孤立系统熵增原理、系统的作功能力、火用2。熵是本章的难点，必须讲透1。并说明熵在具体应用热力学第二定律来分析研究工程实际问题的重要性。重点说明孤立系统熵增原理与过程的不可逆性之间的关系1。火用及火用分析只作为一般性的介绍D。要特别指出：第二类永动机不可能实现2。进一步深化在物理中学过的卡诺循环及卡诺定理的热力学应用2。7 实际气体（4学时） 实际气体范德瓦尔斯方程、 对比态方程、 压缩因子的应用1。热力学普遍关系式，节流的温度效应3。着重分析范德瓦尔斯方程，指出它在定性分析方面的正确性和定量分析方面的近似性对比态方程2，压缩因子，节流的温度效应只作一般介绍3。热力学的普遍关系式不列入必修内容，简单介绍热力学关系式的形式和导出方法。少数有兴趣的学生可自学D。8 水蒸汽（4学时）水蒸气的发生过程，水蒸气状态参数确定及其图表1。水蒸气的基本热力过程 2。通过水蒸气在定压下发生过程的讨论1，熟悉有关水蒸气的各种术语及符号，熟练掌握水蒸气的图、TS图、HS图及水蒸气表的应用2。9 湿空气（4学时）湿空气的基本概念，绝对湿度，含湿量，密度，气体常数，焓，焓湿图，干湿球温度及其基本热力过程1。着重介绍湿空气的基本概念，弄清各参数的计算公式及其相互关系2，熟练的应用焓湿图分析湿空气的热力过程。10 气体和蒸汽的流动（5学时）绝热稳定流动的基本关系式、气体在喷管及扩压管中的基本特性、流速、流量、滞止、参数、临界压力、临界流速的计算、扩压管、喷管主要尺寸的计算、具有摩擦的流动，节流效应2。本章重点是在三个基本关系式及喷管内的流动上1。流动特性判断方程式及临界压力比是学好本章的关键。对于喷管的计算，从渐缩喷管到缩放喷管，由可逆流动到不可逆流动3。节流主要是指出过程的不可逆性，举例说明节流在工程中的应用D。11动力循环（6学时）蒸汽动力循环的朗肯循环，再热循环和回热循环、热电循环2。活塞式内燃机的理想循环，燃气轮机循环，增压内燃机，自由活塞燃气轮机，喷气发动机，斯特林发动机2。本章重点是讲授朗肯循环和提高热效率的措施，介绍再热循环与回热循环、热电循环的应用3；三种活塞式内燃机加热方式的理想循环1，及燃气轮机循环，并着重分析提高热效率的途径1。对于其他部分只作一般介绍。12 致冷循环（4学时）空气压缩致冷，蒸气压缩致冷，喷射式致冷，吸收式致冷及致冷剂和致冷剂的热力性质1。本章的重点放在蒸气压缩致冷循环的热力分析及提高致冷系数的途径上1。对于致冷剂图表应能熟练应用，对于其他致冷方式只作一般性介绍即可3。三、课程教学基本要求以课堂讲授为主，每章做总结，适当布置习题和讲解例题。包括4学时实验，最终成绩以期末考试成绩和平时作业成绩、实验课成绩共同决定，以考试成绩为主。实验课内容如下：1. 空气的比热比测定 1学时2. 可视性饱和蒸汽温度和压力关系实验仪 2学时3. 二氧化碳的，关系测试 1学时四、实践环节无。五、学时分配章学 时 分 配合计讲课习题课实验课上机课讨论课其他111244344444561766674158426944105511661244共计520400056制定者：王景甫审定者：樊洪明批准者：赵耀华北京工业大学“流体力学”课程教学大纲英文名称：Fluid Mechanics课程编号：0000369课程类型：学科基础必修课学时： 64 学分：4适用对象：建筑环境与设备工程专业（本科）先修课程：高等数学、工程力学、工程热力学一、课程性质和目的（任务）“流体力学”是建筑环境与设备工程专业本科生设置的一门学科基础必修课。通过对本课程的学习，使学生了解、掌握流体力学的基本理论和基本规律，掌握专业有关的流体问题的计算方法，流动现象的分析、基本流体运动参数的量测。本课程是以高等数学、理论力学及工程热力学为基础，并为学习供热、通风、空调工程等专业课程奠定理论基础。通过课堂讲授，学生能够正确理解流体力学的基本概念，基本理论，基本规律，以及流体力学分析问题、处理问题的方法。通过实验加强理论联系实际能力，学习掌握常用仪器的使用方法，培养团结合作的精神和科学素养。上述要求将贯穿以下具体教学内容之中。二、课程教学内容及要求本课程共分十章，教学中主要采用讲授方法。为使学生能掌握相关的理论、计算方法等，安排了一些实验室实验，在课程中增加计算实例介绍，在课外学生通过大量习题的训练以达到熟练掌握的目的。教学内容：第一章 绪论11 作用在流体上的力2 流体的主要物理性质3 流体的力学模型第二章 流体静力学11 极其特性特性2 流体静压强的分布规律3 压强的计算基准和量度单位4 液柱侧压计5 作用在平面上的液体压力6 作用在曲面上的液体压力7 流体平衡微分方程8 液体的相对平衡第三章 一元流体动力学基础11 描述流体运动的两种方法2 恒定流动和非恒定流动3 流线与迹线4 一元流动模型5 连续方程6 恒定元流能量方程7 过流断面的压强分布8 恒定总流能量方程9 能量方程的应用10. 头线和测压管水头线11. 恒定气流能量方程式12. 总压线和全压线13. 恒定流动量方程第四章 流动阻力及能量损失11 沿程水头损失和局部水头损失2 层流与紊流、雷诺数3 圆管中的层流运动4 紊流运动的特征及阻力5 尼古拉兹实验6 工业管道紊流阻力系数的计算公式7 非圆管的沿程水头损失8 管道流动的局部水头损失9 减小阻力的措施第五章 孔口、管嘴、管路流动1 孔口自由出流12 孔口淹没出流13 管嘴出流14 简单管路15 管路的串联、并联16 管网计算基础27 有管中的水击3第六章 气体射流1 自由淹没紊流射流的特征12 圆断面射流的运动分析13 平面射流14 温差或浓差射流25 旋转射流36 有限空间射流2第七章 不可压缩流体动力学基础1 补充有关数学知识及流体微团运动分析12 有旋流动13 不可压缩流体的连续性微分方程14 应力和变形速度的关系1第八章 绕流运动1 无旋流动12 平面无旋流动13 几种简单的平面无旋流动14 势流叠加15 绕流运动与附面层基本概念26 曲面附面层的分离27 绕流阻力及升力3第九章 一元气体动力学基础1 理想气体一元流动的运动方程12 音速、滞止参数、马赫数13 气体一元恒定流动的连续方程14 等温管路中的流动25 绝热管路中的流动2第十章 相似原理及因次分析1 力学相似性原理12 相似准则数13 模型律14 因次分析法1教学要求：流体力学部分为第一、二、三、四、五章和其余各章中基本理论部分，为本课程重点。第七、第八两章，应用高等数学较多，概念相对比较抽象，为各章的难点，而其余各章中应用高等数学较多，或概念比较抽象的部分是该章的难点。符号1 ：掌握、2 ：理解、3 ：了解、：自学或粗讲标记。注：“掌握”：是指学生能根据不同情况对某些概念、定律、原理、方法等在正确理解的基础上结合事例加以运用，包括分析和综合。“理解”：是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳，并能把某一事实或概念分解为若干部分，指出它们之间的内在联系或与其他事物的相互关系。“了解”：是指学生应该辨认的科学事实、概念、原则、术语，知道事物的分类、过程及变化倾向，包括必要的记忆。三、课程教学要求本课程以讲授为主，每章配有作业，期末考试周闭卷考试。平时（作业）成绩占30%。 四、实践环节静压强的测定流线演示文丘里流量计流量系数测定沿程阻力系数、局部阻力系数测定紊流、射流实验平板附面层实验绕流阻力实验五、本课程与其它课程的联系与分工本课程属于专业基础课，为传热学以及其他专业基础课和专业课的学习打下基础。六、使用教材及参考书流体力学，龙天渝编著，中国建筑工业出版社，2004水力学，禹华谦编，西南交通大学编，西南交通大学出版社，1999流体力学与流体机械，屠大燕编，中国建筑工业出版社，1994七、学时分配章学 时 分 配合计讲课习题课实验课上机课讨论课其他1326362246225666768696105制定者：樊洪明审定者：李炎锋批准者：赵耀华 北京工业大学“传热学”课程教学大纲英文名称：Heat Transfer课程编号：0000302课程类型：学科基础课学时： 56 学分：4适用对象：建筑环境与设备专业（本科）先修课程：高等数学，普通物理，流体力学一、课程性质、目的和任务本课程是建筑环境与设备专业一门重要的技术基础课。通过本课程的学习，使学生获得坚实的传热基本理论知识和相应的分析计算能力，为进一步专业知识的学习提供必要的理论基础。同时也是培养提高学生分析、解决工程实际问题能力的重要环节。二、 课程教学内容 第一章 绪论（2学时）了解传热学的研究对象及其在科学技术中的作用3，掌握三种基本传热方式的规律及热阻的概念1，一般地了解导热系数、表面传热系数的物理意义3；掌握传热过程的概念1。第二章 导热基本定律及稳态导热（7学时）重点掌握温度场、等温线、温度梯度的基本概念及付立叶定律1, 理解导热系数的物理意义，并能够把握建筑设备工程中经常涉及到的几种物质的导热系数的大概量值2；一般了解导热微分方程的建立方法3；掌握导热问题单值性条件的分类及其应用场合1，能够写出简单导热问题单值性条件的数学表达式2。熟练掌握单层和多层平壁、圆筒壁的稳态导热计算公式，能够采用热路图对一维稳态导热过程进行分析1。了解肋壁导热的基本规律及其应用场合3, 并能进行基本计算2；掌握接触热阻的概念1。第三章 非稳态导热（7学时）重点掌握不稳定导热过程的特点和基本概念1，了解对流边界条件下不稳定导热过程分析计算的基本方法Heisler线算图法3。熟练掌握集总参数法并能用该方法求解不稳定导热问题1。理解利用一维不稳定导热的线算图来求解规则的圆柱或方柱导热问题的方法2；一般了解半无限大物体的非稳态导热的温度场描述3。第四章 导热问题的数值解法（略）第五章 对流换热（12学时）重点掌握影响对流换热过程的主要因素及边界层的概念1；速度边界层与温度边界层的关系2；对流换热过程微分方程式（对流换热表面传热系数的数学计算式）1，一般地了解对流换热微分方程组2；熟练掌握Nusselt数、Grashof数、Reynolds数、Prandtl数及Rayleigh数的定义及其物理意义1；掌握自然对流和受迫对流换热准则方程的基本形式及其应用方法1。对管内受迫层流换热、管内受迫紊流换热、外掠单管与管束的受迫流动换热、自由流动换热等能够熟练计算1。理解相似理论的基本思想及其对实验方法研究换热问题的指导意义2。第六章 凝结与沸腾换热（4学时）膜状凝结与珠状凝结的一般概念与特点1；膜状凝结的Nusselt理论解1及影响膜状凝结换热的主要因素2；沸腾换热的一般概念及主要特征1；气泡成核分析2；沸腾曲线及池沸腾过程的主要特征点1；池沸腾换热的计算2；影响池沸腾换热的主要因素2；相变传热的强化3。第七章 热辐射基本定律及物体的辐射特性（5学时）充分理解热辐射的本质、基本特征及概念1, 掌握黑体辐射的Planck 定律、Stefan-Boltzman 定律和Kirchhoff 定律1。了解实际物体单色辐射率随波长的变化以及灰体的概念2；了解实际物体的方向辐射特性以及漫射体的概念2；实际物体的吸收率与其自身发射率的关系2。第八章 辐射换热的计算（5学时）理解角系数的意义，并掌握角系数的确定方法1；辐射换热分析计算的热路图法1；能够熟练进行两个或三个灰体组成的封闭腔内的辐射换热计算1； 熟悉遮热板隔热原理及其分析计算1；理解有效辐射的概念2；了解辐射传热强化和削弱的一般方法3。第九章 传热过程分析与换热器热计算（4学时）掌握一般传热过程热阻构成的分析方法1；熟悉常用换热器的形式分类和结构特点2；掌握传热温差的各种计算方法，能够进行换热器的一般设计计算和校核计算1；换热器的效能、NTU1及eNTU法2；了解增强传热和隔热保温的原则和手段3；了解有不同传热方式同时存在的场合中传热问题的分析处理方法3。第十章 几个专题（4学时）理解和掌握太阳能热利用中的传热特点及其相关计算方法1；太阳能集热器的常用结构形式2；了解热管的基本原理和用途3；射流冲击换热特点及其工程应用3；传质过程简介3。三、课程教学基本要求以课堂讲授为主，结合工程应用讲授一些例题，并通过布置适当练习题（习题个数一般不应少于30个）使学生巩固课堂讲授知识。课堂讲授之外，安排68学时的实验教学，最终成绩综合期末考试成绩、平时作业成绩和实验课成绩进行评定，各项比例由任课教师根据具体情况确定。实验课内容如下：1非稳态法测材料的导热系数 2学时2颗粒状材料导热系数的测定 2学时3横掠单管局部对流换热表面传热系数的测定 2学时4横管自然对流换热表面传热系数的测定 2学时5金属材料表面辐射特性的测定 2学时 实验课可根据具体情况有所选取，可考虑实验1和2之间择一，实验3和4之间择一。 四、实践环节（无）五、使用教材及参考书传热学（第三版），杨世铭、陶文铨编著，高等教育出版社，1998传热学（第五版），章熙民等编，中国建筑工业出版社，2006传热学（第二版），戴锅生编，高等教育出版社，1999五、学时分配章学 时 分 配合计讲课习题课实验课上机课讨论课其他12226173729400511211464475278559441044共计480602056制定者：苑中显审定者：樊洪明批准者：赵耀华北京工业大学“自动控制原理”课程教学大纲英文名称：Automatic Control Theory 课程编号：0002074课程类型：学科基础必修课学时：40 学分：2.5面向对象：建筑环境与设备工程专业本科生先修课程：电工学、工程热力学、传热学、流体力学、建筑环境测试技术、复变函数一、课程性质和目的（任务）本课程是高等工科院校“建筑环境与设备工程专业”(本科非电类专业)的一门主要学科基础必修课，是一门适合非电类专业理论性、实践性较强的电类应用课程。通过本课程教学内容的学习，使学生掌握和了解自动控制的基本原理和理论知识，掌握空调、制冷装置的构造与原理，能初步分析和设计自动控制系统，正确选择安装控制装置，具有初步的对调节器参数进行工程鉴定的知识，能对本专业的控制问题提出控制方案，确定控制参数，配合控制工程师设计自动控制系统。二、课程教学内容及要求 教学内容：第一章 绪论1.1 自动控制系统概述。自动控制系统分类及其组成；方框图；基本概念1。1.2 自动控制系统的过渡过程和控制质量指标。稳定性与衰减率；动态偏差和最大偏差；静态偏差；峰值时间与上升时间；振动周期与调节过程时间1。第二章 调节对象及测量装置的特性2.1基本概念容量和容量系数；反应曲线和时间常数；放大系数（传递系数）；延迟；被控对象的特性比1。2.2 被控对象动态过程的数学模型。数学模型建立的思路；单容对象（液位对象、冷藏箱对象、压力对象、阻容回路）1 空调室温度、湿度动态特性及其微分方程式列写。2.3 对象微分方程式讨论1。2.4 测量元件的动态特性方程及其微分方程式1。2.5 被控对象动态特性的实验测定1。2.6 拉氏变换及传递函数。定义，性质，反变换，传递函数定义及运算法则2。 第三章 调节器和自动控制系统的调节过程3.1 概述。调节器的功用、分类及要求3。3.2 双位调节器。工作原理，静特性参数，对象特性和调节器特性对调节过程的影响，三位调节原理1。3.3 比例调节器。工作原理，比例系数和比例带，动态方程和传递函数，调节过程和它的静态偏差，比例调节器的结构及其特点1。3.4 积分调节器。恒速型积分调节器工作原理和动态方程；比例速度型积分调节器工作原理，动态方程和传递函数1；积分调节器的应用3；淋水室露点温度控制3。3.5 比例积分调节器1。气动式的工作原理和传递函数2；电动式的工作原理和传递 函数2；调节器的刚性反馈和弹性反馈1；积分时间，调节过程和静差消除2；调节器结构3。3.6 比例积分微分调节器。微分作用1；应用3。3.7 串级调节和补偿调节。串级调节的工作原理，特点，应用范围；补偿调节的概念与应用2。3.8 调节参数的工程整定。反应曲线法，经验法，衰减曲线法，临界比例法2。第四章 执行器4.1 执行机构。气动式，电动式3。4.2 调节机构。调节阀，三通调节阀，蝶阀与调节风门 3 。4.3 调节阀流量特性及其选择计算。节流式调节阀流体力学特性；流通能力及其计算；调节阀的可调范围，流量特性，选择计算 1 。4.4 三通阀流量特性及其选择计算。理想流量特性与工作流量特性，选择与计算3。4.5 调节风门流量特性及其选择3。第五章 控制系统数学模型5.1 环节的连接和方框图的等效变换表 1 。5.2 自动控制系统的微分方程，传递函数和过渡过程曲线。自动控制系统的质量分析。质量指标的确定。控制系统的稳定性与对象的调节性能 1 。第六章 过程控制系统6.1 用数字计算机求解获得调节过程 3。6.2 微型计算机控制系统的一般概念；计算机控制过程算式 2 。注：符号1：掌握、2：理解、3：了解、：自学或粗讲，符号“”表示该部分在流体数配管网课程中主讲，本课程不作为重点章节讲解。课程的基本要求：(1)掌握自动控制系统的组成，各环节的特性及其综合特性。(2)了解影响自动控制系统响应特性的因素，典型空调、制冷的调节器的工作原理，调节系统的设计方法；。(3)掌握自动控制仪表的结构、工作原理和作用，掌握典型空调制冷自动控制装置的构造、原理、分类和特点及典型控制系统组成的知识(4)熟悉常用自动控制系统及其控制规律，初步具备选择调节装置，设计简单空调制冷的自动控制系统和进行调整的能力。(5)了解微型计算机控制系统的一般概念与典型应用方式。教学重点：第二章中“自动控制系统的过渡过程和控制质量指标、被控对象动态过程的数学模型、测量元件的动态特性方程及其微分方程式”；第三章中“双位调节器、比例调节器、积分调节器、比例积分调节器、比例积分微分调节器、自动控制系统的微分方程，传递函数和过渡过程曲线、自动控制系统的质量分析”；第四章中“调节阀流量特性及其选择计算”；第五章“自动控制系统的微分方程，传递函数和过渡过程曲线”为本课程的重点。教学难点：本课程的难点在讲述拉氏变换、自控系统的微分方程时需用到高等数学知识，有些学生理解起来有一定的困难；讲述各种调节器时，因实验不是同步，有些概念理解起来较抽象。三、课程教学要求课堂讲授：教学方法、手段、计算机应用等要求见本课程大纲的第七部分学时分配表。主要以理论教学为主，辅助与讨论课和习题课的形式加深学生对概念的理解和掌握。在教学方法上，在增加学生自学内容，如举一反三的内容，调节装置的构造，自动控制系统的叙述性部分内容均可安排自学，用思考题引导自学，并适当介绍方法自学。本课程用图十分多，可用多媒体授课方式减少课堂中绘图占用时间。适当对比自控与热力学方法上的异同（具体在授课时发挥），如动态的概念，传递函数的概念，平衡的概念等等，可使学生在方法上得到补益。在授课时数有限情况下，调节对象、调节器及自动控制系统的动态特性，微分方程式和传递函数的内容，可针对非电专业学生特点选择液位对象，空调室温度特性为典型来讲授，其它对象则举一反三；调节器以电动类型的调节器为典型。作业方面：本课程的习题覆盖各个章节，以加深对所讲概念的理解，设置2个学时的习题课。通过习题课对要求掌握的理解的概念进行巩固和加深，促进学生对本课程重点要求内容的掌握。第一章3道，第二章 5道；第三章 4道；第四章 2道；第五章 4道；第六章 2道；考试环节：考试采用卷面成绩和平时成绩相结合的方式。卷面成绩占70，平时成绩（含课堂出勤情况以及回答问题、作业完成情况）占30。实验课出勤以及实验报告成绩归单独实验课。综合判定成绩有助于反映学生的全面学习过程的情况，避免个别学生临时考前突击情况，将课堂学生回答问题的情况计入最后成绩，有助于提高学生学习的积极性。四、实践环节与本课程直接相关的实践环节包括以下实验内容：传感器特性实验，调节器特性实验，调节对象特性实验，自动控制系统实验。实验课程的要求：（1）通过实验增强学生自学、动手、观察、表达和理论联系实际的能力；（2）实验仪器的正确操作靠学生自学仪器说明书和无损摸索实践方式学会；（3）实验报告同建筑环境测试技术课程的实验报告要求。五、本课程与其它课程的联系与分工先修课：学习这门课程前应学习完电工学、工程热力学、传热学、流体力学、建筑环境测试技术、拉氏变换等课程以进行自动控制部分的学习；自动控制在空调、制冷设备中的应用部分则宜具备空调和制冷的预备知识。在第四章调节阀部分与流体数配管网内容有重合。后续课程：建筑设备自动化，本课程第六章部分内容是该课程前期的理论基础。六、使用教材及参考书：暖通自动化控制，李炎锋，北京工业大学出版社，2006自动控制原理，孙亮、杨鹏，北京工业大学出版社，2004制冷装置自动化，陈芝久，机械工业出版社，1996楼宇自动化原理，黄治钟，中国建筑工业出版社,2003注册公用设备工程师考试专业基础课精讲精练暖通空调及动力专业，赵静野，中国电力工业出版社,2005七、学时分配规定出本课程的各种教学环节（习题课、课程设计、实验、上机、课程作业等）恰当学时。章学 时 分 配合计讲课习题课实验课*上机课讨论课其他14421011139110433561664153628*02040注：8学时的实验课归属单独设置学科专业实验课。凡是讲课的学时需要采用“多媒体”教学手段。八、其它说明（根据课程具体情况，不做统一要求）注册公用设备工程师(暖通空调)执业资格考试基础考试大纲中已经将自动控制原理列入考试课程范围。本大纲的制定在原来本专业课程空调制冷的自动控制基础上结合建设部“建筑环境与设备工程专业教学指导委员会”提出自动控制原理大纲和注册公用设备工程师(暖通空调)考试大纲对该课程要求内容的基础上综合形成。由于建设部专业教学指导委员会建议授课学时为48学时，目前根据教学计划该课程安排40学时，因此，本大纲个别章节的内容要求与专业指导委员会的建议有所区别。制定者：李炎锋、谢静超审定者：樊洪明批准者：赵耀华北京工业大学“热质交换原理和设备”课程教学大纲英文名称：Principle and Equipment Heat-Quality Exchanging课程编号：0002075 课程类型：学科基础必修课学时：40 学分：2.5面向对象：建筑环境与设备工程专业本科生先修课程：传热学，工程热力学，流体力学一、课程性质和目的（任务）本课程为建筑环境与设备工程专业主要的专业基础课之一，起着连接本专业理论课与技术课的桥梁作用。本课程主要用于增强学生的专业理论水平，为学生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理论联系实际的能力。本课程是将建筑环境与设备工程专业中牵涉到流体热质交换原理及相应设备的内容抽出, 经综合整理、充实加工而形成的一门课程, 它是以动量传输、热量传输及质量传输共同构成的传输理论为基础, 重点研究发生在建筑环境与设备中的热质交换原理及相应的设备热工计算方法, 为进一步创造良好的建筑内环境打下基础。它的任务是：l 开阔学生的科学视野，从动量、热量和质量传递的统一的传递过程理论的高度上学习和研究本专业工程实践中遇到的诸如：热质交换设备的设计、加工、运行管理方面遇到的一些问题。l 起到联系本专业基础课与技术课的桥梁作用，培养学生理论联系实际的能力。l 掌握传输过程的基本理论及三种传输过程的类比；l 掌握空气热质交换理论方法和常用热质交换设备的热工计算方法，具备初步的优化设计和性能评价能力。二、课程教学内容及要求l 掌握质传递的基本规律和热质传递的类比l 熟悉空气处理的各种途径，掌握空气与水/固表面之间的热质交换l 熟悉用吸收剂和吸附材料处理空气的机理，熟悉被处理空气与室内空气发生的热质交换l 了解常用热质交换设备的形式与结构、基本性能参数l 掌握间壁式、混合式，在相变热质交换设备的热工计算l 了解热质交换设备的评价的优化设计。教学内容、基本要求和学时分配：第一章 绪 论（1学时）1.1 热质交换现象 1.1.1 三种传递现象的联系 1.1.2 本专业中的典型热质交换现象1.2 本门课在专业中的地位与作用1.3 本门课的主要研究内容与方法第二章 热质交换过程（15学时） 2.1 传质概论（浓度，扩散通量等基本概念，传质的两大基本方式等）2.2 扩散传质（Fick定律，Stefan定律，扩散系数等概念）2.2.1 菲克定律2.2.2 气体中的稳态扩散过程2.2.3 液体中的稳态扩散过程2.2.4 固体中的稳态扩散过程2.2.5 扩散系数及其测量2.3 对流传质（浓度边界层，对流传质简化模型，对流传质系数及其模型理论，相应的准则数）2.3.1 对流传质系数2.3.2 浓度边界层及其对传质问题求解的意义2.3.3 紊流传质的机理2.3.4 对流传质的数学描述2.3.5 对流传质过程的相关准则数2.3.6 对流传质问题的分析求解2.4 相际间的对流传质模型2.4.1 薄膜理论2.4.2 渗透理论2.4.3 表面更新理论2.5 动量、热量和质量传递类比2.5.1 三种传递现象的类比2.5.2 三传方程2.5.3 动量交换与热交换的类比在质交换中的应用2.6 对流传质的准则关联式2.6.1 流体在管内受迫流动时的质交换2.6.2 流体沿平板流动时的质交换2.7 热量和质量同时进行时的热质传递2.7.1 同时进行传热与传质的过程2.7.2 同一表面上传质过程对传热过程的影响2.7.3 刘伊斯关系式2.7.4 湿球温度的理论基础2.7.5 自然循环中的传热传质第三章 固液相变原理和应用（2学时）（冰蓄冷空调系统举例）3.1 固液相变简介3.2 蓄热用固液相变材料的分类和选择3.3 一维凝固和融解问题及其分析方法3.3.1 常见一维相变传热问题3.3.2 求解方法及举例3.3.3 多维相变传热问题3.3.4 考虑固、液密度差的简单区域中的相变传热3.3.5 相变潜热贮能系统的理论模型和热性能分析3.4 固液相变应用举例3.4.1 集中空调的相变蓄冷系统分类3.4.2 空调蓄冷系统的设计3.4.3 蓄冷系统设计应注意的问题3.4.4 典型蓄冷空调系统的经济效益第四章 空气热质处理方法（8学时）4.1 空气热质处理的途径（处理的各种方案介绍，包括空气的热湿处理及除臭与施香等）4.1.1 几个相关概念4.1.2 空气热质处理的各种方案4.1.3 空气热质处理及设备4.2 空气与固体表面之间的热质交换（重点讨论空气与固体表面之间热质交换的主要影响因素，热质交换系数的表达式及分析）4.2.1 湿空气在冷表面上的冷却降湿4.1.2湿空气在肋片上的冷却降湿过程4.3 空气与水直接接触时的热湿交换（重点讨论空气与水表面之间热质交换的主要影响因素，热质交换系数的表达式及分析）4.3.1 热湿交换原理4.3.2 空气与水直接接触时的状态变化过程4.3.3 空气和水直接接触时的对流增湿和减湿4.3.4 影响空气与水表面之间热质交换的主要因素4.3.5 空气与水表面的热质交换系数4.4 吸附材料处理空气的机理和方法（吸附材料的类型与性能，处理的原理，影响吸附的主要因素）4.4.1 吸附的基本知识和概念4.4.2 等温吸附线4.4.3 常用吸附剂的类型和性能4.4.4 多孔介质传质浅析4.4.5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿4.5 吸收剂处理空气的机理和方法（吸收剂的类型与性能，处理的原理，影响吸收的主要因素）4.5.1 吸收现象简介4.5.2 液体除湿剂的类型和性能4.5.3 吸附剂处理空气的机理4.5.4 影响吸收的主要因素4.5.5 吸附剂处理空气的系统和应用简介第五章 热质交换设备（14学时）5.1 热质交换设备的形式与结构（专业常见的热质交换设备型式与结构，以间壁式和混合式换热器为主，简述回热式换热器）5.1.1 热质交换设备的分类5.1.2 间壁式换热器的形式与结构5.1.3 混合式换热器的形式与结构5.2 间壁式热质交换设备的热工计算（对数平均温差法及-NTU法简单回顾，重点讲解并掌握表冷器处理空气时发生的热质交换的特点，影响处理效果的主要因素，设计/校核计算的方法）5.2.1 间壁两侧流体传热过程分析5.2.2 总传热系数与总传热热阻5.2.3 换热器热工计算常用计算方法5.2.4 表面式冷却器的热工计算5.2.5 其他间壁式热质交换设备的热工计算5.3 混合式热质交换设备的热工计算（重点讲解并掌握喷水室及冷却塔中的热质交换的特点，影响处理效果的主要因素，设计/校核计算的方法。熟悉加湿器、喷射泵等处理空气的系统构成及相应的热工计算方法）5.3.1 影响混合式设备热质交换的主要因素5.3.2 混合式设备发生热质交换的特点5.3.3 喷淋室的热工计算5.3.4 冷却塔的热工计算5.3.5 其他混合式热质交换设备的热工计算5.4热质交换设备的优化设计及性能评价（热质交换设备的热工特性及其可靠性、经济性、制造安装的方便性评价，结合设备换热的强化或削弱的优化设计）5.4.1 热质交换设备的优化设计与分析5.4.2 热质交换设备的性能评价5.4.3 热质交换设备的发展趋势教学内容重点和难点：重点：2.5 动量、热量和质量传递类比（雷诺类似律，柯尔本类似律，动量交换与热交换的类比在质交换中的应用及对流传质的准则关联式，刘易斯关系式）4.2 空气与水/固体表面之间的热质交换（重点讨论空气与水/固体表面之间热质交换的主要影响因素，热质交换系数的表达式及分析）5.2 间壁式热质交换设备的热工计算（结构简介，重点讲解并掌握表冷器处理空气时发生的热质交换的特点，影响处理效果的主要因素，设计/校核计算的方法）5.3 混合式热质交换设备的热工计算（重点讲解并掌握喷水室及冷却塔中的热质交换的特点，影响处理效果的主要因素，设计/校核计算的方法。）难点：4.3 空气与水/固体表面之间的热质交换（重点讨论空气与水/固体表面之间热质交换的主要影响因素，热质交换系数的表达式及分析）5.3 混合式热质交换设备的热工计算（重点讲解并掌握喷水室及冷却塔中的热质交换的特点，影响处理效果的主要因素，设计/校核计算的方法。）三、课程教学要求以讲授为主，见二和五。实验安排在单独学科专业实验课程中。四、实践环节专业学科实验-1部分内容。五、本课程与其它课程的联系与分工本课程属于专业基础课，为专业课的学习打下基础六、使用教材及参考书热质交换原理与设备，连之伟编著，中国建筑工业出版社 ，2006年工程传热传质学, 王补宣著, 北京科学出版社 传热学(第二版), 杨世铭著, 高等教育出版社，2004对流换热, 任泽霈著, 高等教育出版社，1995传热与传质分析, 埃克特著, 科学出版社，1983热质交换原理与设备,许为全编, 清华大学出版社，1999七、学时分配章学 时 分 配讲课习题课实验课上机课讨论课其他112153248514合计40制定者：毕月虹审定者：樊洪明批准者：赵耀华北京工业大学“建筑概论”课程教学大纲英文名称：Introduction to Building Construction and Architecture课程编号：0005011课程类型：学科基础必修课学时：32 学分：2适用对象：建筑环境与设备工程专业（本科）先修课程：高等数学，工程图学、工程力学，传热学，流体力学一、课程性质和目的（任务）本课程是属于学科基础课，本课程的内容包含房屋建筑的识图与制图、民用和工业建筑的设计原理、构造以及建筑材料和城市规划和管线综合的一般知识。建筑环境与设备工程专业学生学习本课程的目的是为了给以后作好房屋建筑中的供热通风与空调和小区管线设计掌握必须的、建筑工程基础知识并具有房屋建筑的识图与制图能力。二、课