《传热学与传质学》教学大纲.docVIP

《传热学与传质学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称：Engineering Thermodynamics and Heat Transfer 2、课程类别：专业基础课程 3、课程学时：总学时48， 实验学时4 4、学 分：3 5、先修课程：高等数学；普通物理；普通化学；工程流体力学 6、适用专业：石油工程 7、大纲执笔：油气储运教研室 李永杰 8、大纲审批：石油工程学院学术委员会 9、制定 修订 时间：2006.11 二、课程的目的与任务： 本课程是研究热能传递与能量转换规律的学科，是一门必修的技术基础课程。通过本课程的学习，应使学生掌握热能与机械能的转化规律，热能的合理利用。热能的传递原理与规律、换热设备的热工计算等基本知识，培养学生独立思考、分析推导问题简化问题的能力，为专业课程的学习提供必要的理论基础。 三、课程的基本要求： 了解工程热力学与传热学的宏观研究方法及特点，掌握工程热力学与传热学的基本概念： 掌握工程热力学的两个基本定律，能正确分析能量转换与守恒关系，对热能的可用性有基本的认识，了解合理用能的原则 能依据热能过程的特征，分析计算过程的功量与热量。掌握理想气体的基本热力性质与计算方法。 掌握热量传递的三种基本方式的原理与工程常见条件下的简化、计算。 理解传热过程及传热系数，能计算传热量，并能指出增大或减小传热量的基本方法。 了解常用换热器类型，并能进行换热器的一般热力计算。 四、教学内容、要求及学时分配： 一 理论教学： 1．基本概念及定义（2学时） 掌握基本概念：热力学系统；热力学的状态及基本状态参数；平衡状态：状态方程；热力过程的准静态过程；准静态过程的功；热量；热量和功的类比；热力循环。 重点：建立工程热力学的基本概念及定义 难点：准静态过程的功；热量：热量和功的类比。 2．热力学的第一定律（6学时） 掌握热力学第一定律；闭口系统能量方程式；稳定状态稳定流动能量方程；焓；轴功；稳定流动能量方程式应用举例。 重点：能量守恒方程式与应用 难点：焓参数的应用。 3．理想气体内能、焓、熵和比热（2学时） 掌握理想气体内能和从理想气体的比热；理想气体的熵：了解理想气体混合物。 重点：理想气体状态参数变化量的计算。 难点：理想气体的熵变计算。 4．理想气体的热力过程（4学时） 掌握热力过程分析概述：定容过程；定压过程：定温过程；定熵过程；多变过程。 重点：各热力过程中功量与热量、状态参数的计算。 难点：多变过程的计算分析，图示。 5．热力学第二定律（4学时） 掌握热机循环与制冷循环：热力学第二定律，可逆过程与不可逆过程，卡诺循环。卡诺定理；了解热能的可用性。 重点：理解热力学第二定律是判断过程方向性的定律 难点：热能的可用性分析 6．熵（4学时） 掌握状态参数熵的计算，了解不可逆过程熵的产生；理解孤立系统熵增原理；系统的作功能力与不可逆损失。 重点：掌握熵增原理，判断过程方向 难点：熵变计算与系统作功能力损失计算 7．气体的流动（4学时） 掌握稳流气体的基本方程；喷管流动基本特性；气体的流速与临界流速；气体流量与喷管尺寸计算；理解喷管效率；了解绝热滞止。 8．压气机的压气过程（2学时） 掌握压气机的压气过程；活塞式压气机的压气过程；多级压缩；理解压气机效率。 重点：掌握压气机的理论分析计算 难点：压气机的图示分析 9．传热学概述（2学时） 理解热力学与传热学的联系；热传递的三种基本方式 10．导热的基本定律及稳态导热的分析计算（8学时） 掌握导热的基本概念及定律；导热微分方程式；一维稳态导热。 重点：平壁、筒壁稳态导热计算 难点：筒壁稳态导热计算 11．对流换热原理与分析（4学时） 理解对流换过程简介，边界层的概念；对流换热系数的确定方法；量纲分析；对流换热模型实验和教据的综合法。 重点：对流换热过程分析 难点：量纲分析 12．流体无相变相时对流换热的分析计算（2学时） 掌握流体的管道内作强迫对流时的换热。流体外绕壁面作强迫对流时的换热，流体自然对流时的换热。 重点：各条件下准则关系式的应用 难点：经验公式的正确应用 13．传热过程与换热器（4学时） 掌握传热过程的分析计算：换热器概述；间壁式换热器的热力分析计算；了解换热器的性能评价。 重点：传热过程分析计算；换热器热力计算 难点：换热器热力设计。 二 实验教学：按照实验大纲要求 五、考试考核办法：闭卷笔试 六、教材及参考书： 一 教材： 《热工理论基础》郝玉福编著 高等教育出版社 二 参考书： 1.《工程热力学题型分析》清华大学，朱明普编著 2.《传热学习题集》J.P.霍尔曼编著 3.《工程热力学》，曾丹书等合编，人民教育出版社 4.《工程热力学》吉林工业大学，华自强编著，高等教育出版社第三版 5.《传热学》山东工业大学，俞佐