• 教师姓名:张尊华
  • 所属院系:船海能动学院
  • 个人简介: 张尊华,武汉理工大学,能源与动力工程学院,教授,博士生导师 教育经历 1. 2009. 09 – 2012. 12,武汉理工大学,轮机工程,博士,导师:李格升 2. 2007. 09 – 2009...

一、课程性质与任务(要求学生完成的任务等) 工程热力学与传热学是轮机工程专业和油气储运工程专业的学科基础必修课程。 本课程的主要任务是使学生牢固地掌握热能和机械能相互转换的规律以及热能传递的规律,并能正确运用这些规律进行各种热力过程、循环以及热传递过程的分析计算。深刻了解提高能量利用经济性的基本原则和主要途径,了解各种热力设备中的传量传递规律,并能够提出进一步改进热力设备的途径和方法,培养从实际问题抽象为理论,并用理论分析、解决实际问题的能力。 二、课程教学内容(要求学生掌握的内容,突出重难点等) (一)工程热力学篇 (1)概论:工程热力学的研究对象、任务和方法,热力学的发展概况和趋势。 (2)基本概念:系统、平衡态、状态参数、准静态过程和可逆过程、熵。重点掌握热力系统、准静态过程与可逆过程的定义;难点是生热和功的定义以及热和功的区别和联系。 (3)热力学第一定律:重点掌握热力学第一定律的实质,封闭系统的热力学第一定律、开口系统的热力学第一定律稳定流动能量方程的应用。教学难点是开口系统的能量方程,尤其是推动功的理解。 (4)热力学第二定律:重点掌握热力学第二定律的表述,卡诺循环和卡诺定理。克劳修斯积分式与熵。孤立系统的熵增原理。教学难点是熵的定义和克劳修斯不等式的关系,让学生学会用孤立系统的熵增原理去分析熵流和熵产。 (5)理想气体的热力性质与过程:理想气体的概念。理想气体的比热、内能和焓、熵,理想气体的特殊过程与多变过程。重点掌握用p-v图和T-s图表达热力过程,让学生能熟练运用热力过程表达式去求解该过程的内能、焓和熵的变化以及热和功。难点是多变过程内能、焓和熵的变化以及热和功的求解。 (6)水的定压加热和汽化过程:水蒸汽表与h-s图、基本热力过程。重点掌握水蒸汽的一点二线三区五态,难点是水蒸气的表和图使用。 (7)理想混合气体和湿空气:理想混合气体,湿空气、h-d图与典型过程。掌握理想气体的混合物的相关参数计算,并以湿空气为例介绍混合气体。重点掌握湿空气的湿度、状态参数、h-d图;湿空气的过程。难点是露点温度、湿球温度和干球温度的概念以及湿空气的h-d图。 (8)气体和蒸汽的流动:喷管和扩压管的截面变化规律、流速与质量流量、摩擦的影响。重点掌握稳定流动的基本方程式;促使流速改变的条件;难点喷管的计算和选型。 (9)压缩机的热力过程:单级活塞式压缩机的工作原理、机械功、容积效率、双级活塞式压缩机的工作过程。重点掌握工作原理;单级活塞式压气机耗功与余隙容积;难点是多级压缩与级间冷却。 (10)气体动力循环:内燃机与燃气轮机装置的理想循环。重点掌握柴油机与汽油机的实际循环与理想循环;难点是各种理想循环的比较。 (11)蒸汽动力循环:重点掌握朗肯循环,难点是提高朗肯循环热效率的主要方法。 (12)制冷循环:蒸气压缩制冷循环。重点掌握压缩空气制冷循环、压缩蒸汽制冷循环,难点是提高制冷循环的制冷系数和制冷量的途径和方法。 (二)传热学篇 (13)绪论:热传递的三种基本方式。 (14)导热:重点掌握付立叶导热定律。难点是平壁、圆筒壁及肋片的导热计算。 (15)对流换热原理:重点掌握对流换热过程的数学描述,难点是理解换热过程的边界层理论及相关分析求解。 (16)各种对流换热过程的特征及其计算公式:重点掌握受迫对流、自然对流、蒸汽凝结、液体沸腾换热过程的特征及计算公式。 (17)辐射换热:重点掌握辐射换热的基本要领与基本定律;难点是物体间的辐射换热计算。 (18)传热过程与热交换器:掌握传热过程的分析与计算,热交换器的类型、热计算公式及应用,难点是传热过程分析与换热器热计算。 三、课程基本要求 学生在学完《工程热力学与传热学》课程后,应达到下列要求:掌握热力过程和热力循环及热能传递的分析方法;熟练地运用常用工质的物性公式、图表进行热力计算;对典型的传热现象能进行分析,建立合适的数学模型,并进行正确的求解;掌握有关的实验方法和技能,并能够提出进一步改进热力设备的途径和方法。

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