热工学
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/15
开课时间2022/10/31 - 2022/12/23
课程周期8 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

“热工学”是机械、材料、车辆和安全等专业本科生的一门核心必修课程,主要讲授热能和机械能之间相互转换基本理论和热量传递基本规律。

通过本课程的学习,同学们有望取得以下收获:熟悉热力学第一定律、热力学第二定律、卡诺定理等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析计算和不可逆分析计算;了解包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点、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分析计算;理解蒸汽动力装置循环与朗肯循环、活塞式内燃机循环、燃气轮机装置的理想循环、压缩制冷循环和热泵循环等的结构组成和工作原理,具有解决实际工程中有关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,进而掌握热量传递的基本规律和基本理论;能对较简单的工程传热问题进行分析和计算,例如换热器,具有解决较简单的传热问题的能力。

课程大纲
绪论
0.1 能量概述
0.2 能源概述
0.3 能量的转换与利用
0.4 热工学研究内容
基本概念及定义
1.1 热力系统
1.2 平衡状态与状态参数
1.3 准平衡过程和可逆过程
1.4 功量与热量
热力学第一定律
2.1 热力系统的储存能
2.2 热力学第一定律的实质
2.3 闭口系统的热力学第一定律表达式
2.4 开口系统的稳定流动能量方程式
2.5 稳定流动能量方程式的应用
理想气体的热力性质和热力过程
3.1 理想气体状态方程式
3.2 理想气体的比热容
3.3 理想混合气体
3.4 理想气体的定容过程和定压过程
3.5 理想气体的定温过程和绝热过程
3.6 理想气体的多变过程
热力学第二定律
4.1 自发过程的方向性
4.2 热力学第二定律的克劳修斯表述
4.3 热力学第二定律的开尔文-普朗克表述
4.4 热力循环和卡诺循环
4.5 卡诺定理
4.6 熵和克劳修斯不等式
4.7 不可逆过程的熵变
水蒸气与湿空气
5.1 水蒸气的产生过程
5.2 水蒸气的状态参数
5.3 水蒸气的定压过程
5.4 水蒸气的绝热过程
5.5 湿空气的性质
动力装置循环
6.1 蒸汽动力装置循环与朗肯循环
6.2 提高朗肯循环热效率的途径
6.3 再热循环与回热循环
6.4 典型蒸汽动力装置及其原理
6.5 活塞式内燃机循环
6.6 燃气轮机装置的理想循环
制冷装置循环
7.1 空气压缩制冷循环
7.2 蒸气压缩制冷循环
7.3 吸收式制冷循环
7.4 热泵循环
热量传递的基本方式
8.1 热传导
8.2 热对流
8.3 热辐射
8.4 传热过程
导热
9.1 导热基本概念
9.2 傅里叶导热定律
9.3 热导率(导热系数)
9.4 导热问题的数学描述
9.5 平壁的稳态导热
9.6 圆筒壁的稳态导热
对流换热
10.1 牛顿冷却公式
10.2 对流换热的影响因素
辐射换热
11.1 热辐射的基本概念1
11.2 热辐射的基本概念2
11.3 黑体辐射的基本定律
11.4 实际物体的发射特性
传热过程与换热器
12.1 传热过程的分析与计算
12.2 换热器的种类
12.3 换热器的传热计算
12.4 传热的强化与削弱
专题报告
13.1 第一类永动机
13.2 汽油机与柴油机对比
13.3 制冷方法分类及工作原理
13.4 CPU散热器
13.5 暖气散热装置的种类及优缺点
13.6 温室效应的由来及危害
复习总结
14.1 工程热力学篇知识点总结
14.2 传热学篇知识点总结