热工基础教学大纲

热工基础教学大纲课程英文名Fundamentals ofThermal Engineering课程代码B0804Z61学分3总学时48理论学时40实验/实践学时8课程类别学科基础课课程性质限选先修课程大学物理、高等数学等适用专业工程力学开课学院计量测试工程学院

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位本课程为工程力学专业学生的专业基础课，主要讲解工程热力学与传热学的基本概念、基本定律以及一些典型工程应用通过本课程的学习，使学生掌握能量转换规律和热量传递规律的基本知识，培养学生解决实际问题的能力，为今后其它专业课程的学习打好基础，也为毕业生今后在能源、电力、化工、冶金、造纸等行业从事与热能利用有关的技术工作提供一定的基础知识（-）课程目标掌握热能和机械能相互转换的基本规律，以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换的能量分

1.析计算和不可逆分析计算；掌握不同工质热力过程的基本分析方法，能对工程热力过程进行计算，具有解决实际工程中有关

2.热能转换的能量分析和计算能力；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，掌握热量传递的基本规律和基本

3.理论；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

4.析有关的传热问题的能力；

二、课程目标达成的途径与方法针对本专业特点和具体内容要求，以能充分调动学生学习的积极性为出发点，加强课堂互动，灵活运用启发式、案例式等教学方法；采用理论分析与实验验证相结合的研究方法,由于用图较多，且涉及很多流动现象及工程实践，故采用多媒体与板书相结合的教学手段,以课堂讲授为主，辅以实验或虚拟实验教学，结合课前预习、课堂讨论、随堂练习、课外作业等多种方式，来完成课程目标的达成

三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标对毕业要求的支撑程度（、、）H M L课程目标毕业要求毕业要求毕业要求568课程目标1L M H课程目标2M H M课程目标3L MH课程目标4MHL注.支撑强度分别填写、或（其中表示支撑程度高、为中等、为低）1HML HML

四、课程主要内容与基本要求绪论了解热能及其利用，了解工程热力学与传热学研究的对象及主要内容和研究方法,了解热力学与传热学发展简史第一章基本概念理解热力系，工质，平衡状态与状态参数，状态方程与相图，过程与循环，功和热量等概念第二章热力学第一定律掌握热力学第一定律的实质，能熟练掌握第一定律的能量方程及其应用第三章气体的热力性质和热力过程掌握理想气体的定义及状态方程，了解理想混合气体，熟练掌握定容过程、定压过程、定温过程、定端过程的热力计算，了解多变过程、绝热自由膨胀和绝热节流过程了解一元稳定流动第四章热力学第二定律了解第二定律的任务，掌握可逆过程的定义，理解第二定律的各种说法及等效性，掌握端的定义、卡诺定理、克劳修斯不等式能熟练应用端方程第五章水蒸气与湿空气了解水蒸气的产生过程，能熟练应用蒸气热力性质图和表了解湿空气的概念，掌握绝对湿度与相对湿度的概念，掌握干、湿球温度能应用焰湿图分析湿空气的热力过程第八章热量传递的基本方式掌握三种换热方式，了解传热过程，掌握热阻的概念第九章导热掌握傅里叶定律，理解导热微分方程及定解条件，熟练掌握平板与圆筒壁的导热，理解热阻的概念了解非稳态导热的特点，无限大平板的加热与冷却，理解集总参数法了解导热问题的数值解第十章对流换热掌握牛顿公式，理解边界层的概念及应用，了解受迫对流与自然对流换热，了解热管的工作原理第十一章辐射换热掌握黑体热辐射定律，掌握两个黑体表面之间的辐射换热，理解角系数的概念及特性，掌握两个灰体表面之间的辐射换热，能熟练应用网络法计算辐射换热问题

五、课程学时安排对应课程目章节号教学内容学时数学生任务标讨论能量与能量的区别讨课程目标绪论能量与能源、热工基础的研究内容2论工程热力学与传热各自1的侧重点热力系统、平衡状态及状态参数、状态方程完成课堂习题1-9课程目标AVr-_____与状态参数坐标图、准平衡过程与可逆过2第一早完成作业1-81程、功量与热量讨论热力学第一定律的热力系统的储存能、热力学第一定律的实质、闭口系统的热力学第一定律表达式、开实质课程目标第二章4口系统的稳定流动能量方程式、稳定流动能完成作业2-

4、2-

5、2-

8、1量方程式的应用2-12理想气体状态方程式、理想气体的热容与热完成作业3-

4、3-

71、课程目标第三章力学能以及培和牖、理想混合气体、理想气

4、3-133-1411,2体的热力过程讨论热力学第二定律的课程目标自发过程的方向性与热力学第二定律表述、第四章实质2卡诺循环与卡诺定理、端1,2完成作业、4-14-3课程目标水蒸气的产生过程、水蒸气的状态参数、水第五章完成作业、、65-15-45-10蒸气的基本热力过程、湿空气的性质1,2课程目标第八章热传导、热对流、热辐射、传热过程简介完成作业、28-18-53,4课程目标第九章导热基础理论、稳态导热、非稳态导热完成作业、、69-39-49-73,4对流换热概述、对流换热的数学描写、外掠课程目标第十章完成作业、等壁温平板层流换热分析简介、对流换热的610-510-93,4实验研究方法、自然对流换热讨论黑体辐射的普朗克定热辐射的基本概念、黑体辐射的基本定律、第十一律和斯忒藩-玻尔兹曼定课程目标实际物体的辐射特性与基尔霍夫定律、辐射6律的关系完成课内习题3,4换热的计算方法1,2课程目标实验空气绝热指数的测定实验实验报告121,2课程目标实验稳态球体法测粒状材料的导热系数测定实验报告221,2课程目标实验气体定压比热测定实验实验报告321,2课程目标实验中温辐射时物体黑度的测试实验报告423,4

六、实践环节及基本要求实验实验序号实验项目名称学时基本要求学生任务性质类别学习测量空气绝热指数的方法，验证空气绝热指数的实验报告必做12通过实验进一步加深对刚性容性测定实验器充气、放气现象的认识稳态球体法测粒测粒状材料的导热系数，巩固和2状材料的导热系2运用传热学课堂讲授的基本概实验报告验证性必做念和基本知识数测定熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法，了解气体比气体定压比热验证实验报告必做32热测定装置的基本原理和构思，测定实验性掌握由基本数据计算出出执侑和求得比执公式的方关中温辐射时物用比较法，定性地测量中温辐实验报告必做42验证性体黑度的测试射时物体黑度£注.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；,实验类别指必做、选做等12

七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例出勤50%出勤、课堂发言、作业50%20%过程考核作业课堂发言以加分形式折算到平时成绩实验实验报告15%包括填空题、选择题、简答题、计算期末考核闭卷考试65%题等题型考核类别考试成绩登记方式百分制

八、推荐教材与主要参考书-*推荐教材《热工基础》，张学学主编，高等教育出版社，年月，第版.201543-主要参考书《工程热力学》，严家碌编，高等教育出版社，

1.2004《工程热力学》，沈维道编，高等教育出版社，

2.2001《传热学》，杨世铭陶文锋编，高等教育出版社，

3.2004。