热工基础教学大纲

1、热工基础教学大纲一、 课程的性质、任务和要求： 本课程是轮机工程技术/电气自动化专业的专业课。它为液压技术、船舶辅机、船舶柴油机、轮机自动化等专业课程中的泵类、液压装置、通风制冷空调装置、柴油机、自动控制器件等的学习准备基础理论知识。 本课程的任务是使学生掌握流体处于平衡与运动中的基本力学规律及在轮机工程中的应用；掌握热力学基本概念、所用工质的性质、热能与机械能相互转换规律及在轮机工程中的应用；掌握热传递的基本规律及在轮机工程中的应用；掌握船用量具、仪表的原理、使用；掌握常用的SI单位，SI、工程制、英制单位的换算。 本课程应达到的基本要求是： 1.掌握流体的主要物理性质；流体静力学基本方程、

2、意义和应用；流体流动的基本概念；连续性方程及应用；理想流体伯努里方程、实际流体伯努里方程和伯努里方程的应用；流体流动的两种形态及判别；流体在流动中的阻力和水头损失。 2.掌握热力学基本概念；理想气体概念及热力性质；热力学第一定律、热力学第二定律的实质及表述；热量、容积功的计算和异同点；卡诺循环、逆卡诺循环的组成、经济性指标及指导意义；卡诺定理；理想气体的热力过程；喷管、扩压管断面的变化规律及变化条件、应用；临界压力比、流速计算；活塞式压缩机的理想循环组成；不同压缩过程耗功大小的比较；容积效率及影响因素；多级压缩的应用及最佳增压比；内燃机实际循环的理想化及理想循环的组成、理想循环在p-v、T-s

3、图上的图形；影响理想循环热效率的因素及提高循环热效率的途径；水蒸气的定压形成p-v、h-s图；水蒸汽表、水蒸汽的基本热力过程；制冷剂的p-h图；蒸汽压缩制冷的理想循环；影响制冷系数的因素；湿空气的基本概念；湿空气参数；湿空气的h-d图；湿空气的典型过程。 3.掌握导热、对流换热、辐射换热的基本概念、影响导热系数、对流换热系数、黑度的因素；传热概念、削弱、增强传热措施在轮机工程中的应用；船用热交换器的类型、结构、原理、性能特点。 4.掌握测量压力、温度、转速、流量、比重、盐度、湿度仪表的原理、结构和使用方法；掌握千分尺、游标卡尺、游标卡尺、量缸表、拐档表的结构、读数、测量精度及注意事项。 5.掌

4、握常用的SI单位及与工程制、英制单位的换算。 二、课时分配 本课程总时数54学时，具体分配参照课时分配表: 序号课 题教学时数讲课小计1流体的主要物理性质222流体静力学基本方程223流体动力学基本方程224流体在管道中的流动225工程热力学基本概念226理想气体的性质447热力学第一定律448气体的热力过程229热力学第二定律2210气体的流动/压缩2211气体动力循环2212水蒸汽的性质和热力过程2213蒸汽压缩制冷循环2214湿空气4415稳定导热2216对流换热2217幅射换热2218传热;与换热器2219船用量具2220船用仪表4421单位及换算22机动4总计54 三、课程内容： 课

5、题一：流体的主要物理性质 流体的密度和重度；流体的膨胀性和压缩性；流体的表面张力；流体的含气量与气体分离压；流体的粘滞性。 重点：流体的粘滞性课题二：流体静力学基本方程 流体的静压力及其特性；流体静力学基本方程；流体静力学方程的意义；等压面；流体静力学基本方程的应用。 重点：流体静力学基本方程课题三：流体运动学基础、流体动力学基础 流体流动的基本概念；连续性方程；理想流体的伯努里方程及意义；实际流体的伯努里方程；伯努里方程的应用 重点：连续性方程、流体动力学基本方程课题四：流体流动阻力及水头损失流体流动的两种形态；流动阻力和水头损失。 重点：减小阻力的措施课题五：热力学基本概念 工质和热力系统

6、；热力状态和状态参数；准静态过程和可逆过程；理想气体物理模型和定义；理想气体的热力性质。 重点：基本状态参数，可逆过程。课题六：热力学第一定律 热一律实质及表述；容积功和热量；封闭系统能量方程；稳定流动能量方程。 重点：封闭系统能量方程课题七：热力学第二定律 热力学第二定律的表述与实质；卡诺循环和逆卡诺循环；卡诺定理。 重点：热力学第二定律的表述与实质。课题八：理想气体的热力过程 研究热力过程的目的和方法；定容过程，定压过程，定温过程，多变过程分析。重点：多变过程分析 课题九：水蒸汽的性质和热力过程 水的定压汽化过程；水和水蒸汽的表和图；水蒸汽的热力过程。 重点：水蒸汽的表和图课题十：气体在喷

7、管和扩压管中的流动 喷管和扩压管的断面变化规律；喷管和扩压管中的流速计算；喷管和扩压管在船舶上的应用。 重点：喷管和扩压管的断面变化规律、临界压力。课题十一、压缩机的热力过程 活塞式压缩机的理想循环；循环耗功、容积效率和影响因素；多级压缩及最佳增压比。 重点：活塞代压缩机三种理想循环耗功的比较。课题十二：气体动力循环 内燃机实际循环及理想循环；热效率计算式、影响循环热效率的主要因素；提高循环热效率的途径。 重点：影响循环热效率的因素。课题十三：蒸汽压缩制冷循环 制冷剂的p-h图；蒸汽压缩制冷的理想循环；制冷系数计算式、影响制冷系数的因素。 重点：影响制冷系数的因素。课题十四：湿空气 湿空气的基

8、本概念；湿空气的参数；湿空气的h-d图；空调中湿空气的典型过程。 重点：湿空气的参数。课题十五：传热过程 三种基本热传递方式；导热基本定律；导热系数；对流换热及基本公式；影响对流换热的因素；热辐射的基本定律。 重点：影响导热系数，对流换热系数的因素。课题十六：强化传热和削弱传热 热绝缘缘、强化传热措施；热交换器。 重点：热绝缘、强化传热措施。现场教学十：热绝、强化传热的应用。课题十七：温度计 电阻温度计；热电偶温度计、膨胀式温度计结构、原理和应用。 重点：热电偶温度计的使用。课题十八：压力表弹簧管式压力表、U型液柱式压力表结构、原理和应用。 重点：弹簧管式压力表的使用。课题十九：转速表 常用转

9、速表结构、原理和应用 重点：离心式转速表的使用课题二十：流量计、比重计、盐度计、湿度计。 流量计、比重计、盐度计、湿度计的结构和使用。 重点：流量计的使用。课题二十一：游标卡尺、千分尺、量缸表、拐档表的应用。 重点：游标卡尺、千分尺的使用。课题二十二：单位换算 轮机常用SI单位、工程制单位、英制单位及换算。 重点：国际单位、工程单位、英制单位的换算。 四、说明：1.本大纲按中华人民共和国港监局97年颁布的海船轮机员考试和评估热工基础大纲制订。2.本课程以课堂讲授理论为主，教学中应密切联系海船轮机工作实际。本课程部分内容可采取现场演示、参观、认识，操作训练。3.本课程应聘用具有海船轮机工程技术轮机管理专业或相关机械专业的本科毕业教师任教。培养对象为高中毕业学生以及具有同等学力者。适用于高中后三年