《热工学》课程教学大纲

1、PAGE PAGE - 5 -本科生课程大纲课程名称热工学Thermodynamics Engineering课程代码082102101213课程属性学科基础课时/学分48/2.5课程性质必修实践学时16责任教师课外学时课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修课程介绍课程描述： 热工学是机械工程专业的一门骨干学科基础课，主要研究热能与机械能之间相互转换的规律、热量传递规律的科学，以及如何科学地，有效地利用能源，以及实现将热能高效地转变成机械能的方法。该课程的主要内容有热力学第一定律，热力学第二定律，工质热力性质，热力过程和循环的分析方法，能量传递的基本理

2、论和技术等。通过本课程的学习，使学生获得较宽广和巩固的有关热能与机械能之间相互转换的规律、热量传递的基本理论知识、相应的分析计算能力以及一定的实验技能的训练。本课程不仅为学习专业知识提供必要的理论基础，也是培养学生分析和解决工程实际问题能力的重要环节之一。设计思路： 本课程不仅为学习专业知识提供必要的理论基础，也是培养学生分析和解决工程实际问题能力的重要环节之一。要求学生熟悉热工学的基本理论，掌握热工学的基本计算方法，重点掌握应用热工学原理分析和解决工程实际问题的基本知识，并通过热工学实验课程的学习掌握基本的热工测量技术，具有布置实验、处理数据以及分析现象的基本能力。开课依据：课程需对毕业要求

3、的能力支撑矩阵1.3、1.5、1.6、2.1、2.2项进行支撑，如下表所示:序号授课内容毕业生能力要求1.31.51.62.12.21工程热力学能量和热力学第一定律2气体的热力过程3熵与热力学第二定律4气体的流动5传热学气体动力循环6水蒸气和水蒸气动力循环7制冷循环8导热基本定律9对流换热10辐射换热11工程热力学实验具体要求学生掌握以下知识和技能：2.1 在掌握高等数学、大学物理的基本数学方法的基础上，掌握热流体的工程基础知识，掌握热力过程的功量-能量转换与热量传递过程的基本计算方法等知识；2.2 掌握海洋环境下的流动换热计算方法；2.3 可将相关知识用于热力装置、热流体机械产品设计、制造及

4、控制系统设计过程中的计算、分析、研究；2.4 能够应用工程热力学、传热学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析热流体机械、热力系统中的热力性能、能量利用效率、强化换热等问题，并可获得有效结论；2.5 能够针对满足实用性、高效性、稳定性等要求的热流体机械、热力系统设计解决方案，并能在设计环节中体现创新意识。3. 课程与其他课程的关系：热工学是机械制造及其自动化专业学科基础课程，学习本课程前学生已完成高等数学2、大学物理2的先修课程的学习并达到规定要求。本课程以解决热流体机械热力学原理、设计方法等工程问题为目标，是上述课程在专业方向上的工程实际的应用。 二、课程目标本课程的目标是培养学生的工程

5、观点和解决工程问题能力，达到华盛顿公约规定的国际工程师认证的标准，培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。通过本课程学习，应重点掌握和养成如下知识和技能：（1）工程热力学基本原理 理解热力学第一、第二定律基本概念、原理；掌握气体的流动、热力过程及气体动力循环的热力学分析方法；掌握水蒸气动力循环的基本原理与提升循环效率的基本手段；掌握制冷循环的热力分析方法；具备对复杂热力系统的分析能力。（2）传热学基本原理 理解传热的基本方式；掌握导热、对流、辐射换热过程的基本原理与分析方法；具备对热流体机械的复杂传热过程的分析能力。（3）热工测试能力 培养学生应用工程热力学、传热学基本原理进行热流体机械的热力

6、状态参数的测量能力，通过实验的训练，掌握基本的热工测试方法。（4）综合分析问题能力 培养学生对生产、生活中的实际热流体设备、热力装置的热力学分析能力，通过理论与实践训练，达到工程教育认证标准。三、学习要求工程热力学是轮机专业的基础课程，对学生的数学能力、理论理解能力及应用能力均提出了较高要求。要达到期望的课程目标，学生必须：（1）课前预习。课程包含较多专业术语与概念，需提前熟悉相应知识。（2）按时上课，上认真听讲积极参与课堂案例分析。（3）课下按时保质保量完成课外练习作业。课外练习以个人书面作业的形式进行布置。（4）完成规定的实验并撰写实验报告。四、教学进度序号专题或主题计划课时主要内容概述实

7、验实践内容或课外练习等1基本概念及定义4热力学的基本概念及定义随堂作业2能量和热力学第一定律4热力学第一定律及其应用随堂作业3气体的热力过程2四种典型热力过程随堂作业4熵与热力学第二定律2热力学熵的定义与热力系随堂作业5气体的流动2流动状态的变化对功热转化的影响随堂作业6气体动力循环2几种气体动力循环的热力学推导随堂作业7水蒸气和水蒸气动力循环4水蒸气动力循环的热力过程推导随堂作业8制冷循环2制冷循环热力学原理及常用制冷循环随堂作业9传热学绪论2传热学基本概念及定义随堂作业10导热基本定律4导热微分方程及常见结构的一维稳态导热方程推导随堂作业11对流换热2对流换热原理随堂作业12辐射换热2辐射

8、换热原理随堂作业13工程热力学实验16气体定压比热容实验、空气在喷管内流动性能测定实验、水定压加热汽化过程实验、燃烧器热平衡实验、制冷（热泵）循环演示实验、对流换热系数测定实验、液体导热系数测定实验、非稳态导热实验同左五、参考教材与主要参考书1、选用教材童钧耕，王阳平，苏永康.热工基础（第二版）.上海:上海交通大学出版社, 2008.3. (ISBN: 978-7-313-02491-6)2、主要参考书1 沈维道，童钧耕. 工程热力学-第四版.高等教育出版社, 2007.6. (ISBN 978-7040214475)2 李昭. 工程热力学（第四版）同步辅导及习题全解.中国水利水电出版社, 2014年11月第1版. (ISBN 978-7-5170-2558-0)3 朱明善，刘颖，林兆庄，彭晓峰. 工程热力学（第2版）.北京：清华大学出版社, 2011.6. (ISBN 978-7-302-25738-7)4 李家星. 传热学（第四版）同步辅导及习题全解.北京：中国水利水电出版社, 2014.9. (ISBN 978-7-5170-2559-7)六、成绩评定 （一）考核方式 A.闭卷考试 ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： 成绩综合评分体系比例%1.课下作业、课堂讨论及随堂测验8%2.实验成绩12