工程热力学是研究热能与其他形式能量相互之间转换规律和方法,以及提高能量转换效率途径的一门学科。工程热力学不仅为学生学习专业课程提供基础理论知识,培养学生的工程素质,而且也为日后从事有关热能利用、热设计、热管理和热控制等方面的工程技术工作奠定基础。课程的主要内容有:基本概念,基本定律(热力学第一定律和第二定律),工质的热力性质(理想气体、实际气体及湿空气),热力过程(压气机内的热力过程及喷管内的热力过程),热力循环(动力循环及制冷循环)等。
• 掌握工程热力学的基本理论和基本知识,能正确进行热力过程和热力循环的分析和计算。
• 培养学生辩证思维和逻辑思维能力,训练学生针对实际问题建立热力学模型的能力。
• 培养学生对有关热工问题的判断、估计和综合分析能力,为今后从事相关的工程技术和科学研究工作打下基础。
0 绪论
0-1 热能及其利用
0-2 工程热力学的研究内容
0-3 工程热力学的研究方法
第0章 测验
1 基本概念及定义
1-1 热能动力装置
1-2 热力系统
1-3 热力状态和基本状态参数
1-4 平衡状态、状态方程式和坐标图
1-5 热力过程
1-6 功和热量
1-7 热力循环
第1章 测验
2 热力学第一定律
2-1 热力学第一定律的实质
2-2 热力学能
2-3 焓
2-4 第一定律的基本能量方程式
2-5 稳定流动能量方程
2-6 能量方程的应用
第2章 测验
3 气体和蒸汽的性质
3-1 理想气体的概念
3-2 理想气体的比热容
3-3 理想气体的热力学能、焓和熵
3-4 水的饱和状态和相图
3-5 水的定压加热汽化过程
3-6 水和水蒸气的热力学性质
第3章 测验
4 气体和蒸汽的基本热力过程
4-1 理想气体可逆多变过程
4-2 定容过程、定压过程和定温过程
4-3 绝热过程
4-4 理想气体热力过程综合分析
4-5 水蒸气的基本过程
第4章 测验
5 热力学第二定律
5-1 卡诺循环和多热源可逆循环
5-2 卡诺定理
5-3 熵、热力学第二定律数学表达式
5-4 熵方程
5-5 孤立系统熵增原理
5-6 能量贬值原理
第5章 测验
6 实际气体的性质及热力学一般关系式
6-1 实际气体性质主要内容和研究方法
6-2 理想气体状态方程用于实际气体的偏差
6-3 实际气体状态方程:范德瓦尔斯方程
6-4 实际气体状态方程:维里状态方程
6-5 对应态原理与通用压缩因子图
6-6 热力学一般关系式
6-7 热力学能、焓和熵的一般关系式
第6章 测验
7 气体与蒸汽的流动
7-1 稳定流动的基本方程式
7-2 促使流速改变的条件
7-3 喷管的计算(上)
7-4 喷管的计算(下)
7-5 有摩阻的绝热流动
7-6 绝热节流
第7章 测验
8 压气机的热力过程
8-1 单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量
8-2 余隙容积的影响
8-3 多级压缩和级间冷却
8-4 叶轮式压气机工作原理
第8章 测验
9 气体动力循环
9-1 分析动力循环的一般方法
9-2 活塞式内燃机实际循环的简化
9-3 活塞式内燃机的理想循环
9-4 活塞式内燃机三种理想循环的比较
9-5 燃气轮机装置循环
9-6 提高燃气轮机装置循环热效率的措施
第9章 测验
10 蒸汽动力装置
10-1 简单蒸汽动力装置循环——概述
10-2 简单蒸汽动力装置循环——朗肯循环
10-3 再热循环
10-4 回热循环
第10章 测验
11 制冷循环
11-1 概述
11-2 压缩空气制冷循环
11-3 回热式压缩空气制冷循环
11-4 压缩蒸气制冷循环
11-5 逆卡诺热机及膨胀机替代节流阀的分析
第11章 测验
12 理想气体混合物及湿空气
12-1 理想气体混合物
12-2 理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵
12-3 湿空气简介
12-4 湿空气的状态参数和湿球温度
12-5 湿空气的焓-湿图
12-6 湿空气过程及其应用
第12章 测验
高等数学,大学物理,计算机语言
使用教材:
[1] 沈维道,童钧耕主编. 工程热力学(第五版). 北京: 高等教育出版社, 2016.
参考教材:
[1] 何雅玲.《工程热力学精要解析》. 西安:西安交通大学出版社,2014.10
[2] 陶文铨等主编, 何雅玲等参编.《工程热力学》. 武汉: 武汉理工大学出版社, 2001.
[3] 刘桂玉, 刘志刚, 阴建民, 何雅玲. 《工程热力学》. 北京: 高等教育出版社, 1998.
[4] 曾丹芩, 熬越, 张新铭, 刘朝. 工程热力学. 北京: 高等教育出版社, 2002.
[5] 朱明善, 刘颖, 林兆庄, 彭晓峰编. 工程热力学. 北京: 清华大学出版社, 2000.
[6] Yunus Cengel, Michael Boles. Thermodynamics: An Engineering Approach. 9th edition. McGraw Hill., 2018.