spContent=工程热力学是一门古老而又充满活力的学科，是能源高效转化与清洁利用的基石。江苏大学课程教学团队将为您展现工程热力学的世界，带您领略工程热力学的魅力。
工程热力学是一门古老而又充满活力的学科，是能源高效转化与清洁利用的基石。江苏大学课程教学团队将为您展现工程热力学的世界，带您领略工程热力学的魅力。
—— 课程团队
课程概述
工程热力学是能源动力类专业以及建筑环境与能源应用工程等相关专业的核心专业基础课程。工程热力学是热力学最先发展的一个分支，主要研究热能与机械能或其他能量之间相互转换的规律及应用。通过本课程的学习，可以科学地理解和掌握热力学基本原理和能量转换规律，并掌握工程热力学分析问题的方法与手段，能应用工程热力学知识对能源利用工程中涉及的热力过程及热力循环进行正确的分析与计算，为后续的专业课程学习以及将来从事热能利用、热设计与热管理等方面的专业技术工作奠定必要的理论基础。
课程教学特色
※ 结合生活实例和工程案例讲解工程热力学基本原理；
※ 准确把握课程内容的重点和难点，以知识点为单元展开讲解；
※ 运用丰富的教学手段，由浅入深，循序渐进的讲解工程热力学知识。
授课目标
※ 学生能够牢固掌握工程热力学的基本理论，以及工程热力学的分析方法。
※ 学生能够运用工程热力学知识分析和解决能量转换中的热力过程与热力循环问题。
※ 注重在教学过程中培养学生的辩证思维能力、批判创新意识以及科学精神。
课程大纲
绪论
课时目标：要求学生了解能源利用与生产力发展的关系；了解工程热力学的研究对象及主要内容；了解工程热力学的研究方法及学习方法。
0.1 热能动力工程的重要地位
0.2 四种能量转换装置工作过程简单介绍
0.3 工程热力学的研究对象及研究方法
基本概念
课时目标：理解热力学系统、外界、热力学平衡状态、温度、压力、比容、功、热量及准静态过程等热力学基本概念。掌握理想气体状态方程及热力学状态参数的性质；掌握无摩擦准静态过程功和热量的计算方法。
1.1 工质的热力学系统
1.2 工质的热力学状态及状态参数
1.3 平衡状态、状态方程式、坐标图
1.4 工质的热力过程
1.5 可逆过程的功量和热量
1.6 热力循环
热力学第一定律
课时目标：掌握热能与其它形式能量的转换规律，即热力学第一定律；能够针对实际问题的特点选取热力系统，列出相应的闭口系统或开口系统能量方程式，并且能计算过程中状态参数的变化、功和热量。对绝热节流和充气等典型过程能够进行分析。
2.1 热力学第一定律的提出
2.2 热力学第一定律的实质
2.3 热力学能和总能
2.4 闭口系统的能量方程
2.5 开口系统的能量方程式
2.6 稳定流动系统的能量方程
2.7 稳定流动系统能量方程的应用
理想气体性质及过程
课时目标：掌握理想气体热力学能、焓、熵的概念及计算方法。掌握理想气体比热的概念及计算方法。了解理想气体及理想混合气体的热力学性质，掌握理想混合气体分压力和分容积的概念，掌握理想混合气体的成分表示方法及换算、理想混合气体的折合分子量和折合气体常数的计算。掌握定容、定压、定温、定熵及多变过程的分析方法，能够确定多变过程的多变指数。能利用状态参数坐标图表示热力过程并会分析其状态变化及能量转换的特点。
3.1 理想气体及状态方程式
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 理想气体混合物
3.5 理想气体热力过程概述
3.6 理想气体基本热力过程
3.7 理想气体多变过程
热力学第二定律
课时目标：掌握热力学第二定律的实质及表述；掌握卡诺循环、平均温度、等效卡诺循环；掌握卡诺定理、克劳修斯不等式、孤立系统熵增原理；掌握可逆过程与不可逆过程的概念的判别方法；通过学习能正确应用热力学两个基本定律进行热力学过程的分析和计算。
4.1 热力过程进行的方向性、条件与限度
4.2 热力学第二定律的实质与表述
4.3 卡诺循环
4.4 卡诺定理和克劳修斯不等式
4.5 状态参数熵及孤立系统熵增原理
4.6 熵平衡方程
4.7 热量的可用性与㶲损失
气体的流动
课时目标：掌握稳定流动基本方程、音速与马赫数、气体与蒸汽在喷管和扩压管中流动的基本特性、流速和流量、临界压力比、临界流速和最大流量、喷管的计算。理解流速系数、滞止参数。了解绝热节流及其工程上应用。
5.1 稳定流动基本方程
5.2 喷管的设计
5.3 绝热滞止和节流
气体动力循环
课时目标：了解压缩机的型式及其工作原理，掌握定温、绝热和多变压缩时，压缩机耗功的计算及压缩机效率的计算。理解活塞式压缩机余隙容积的影响，能够对多级压缩中间冷却的压缩过程进行分析计算。掌握热机循环的基本分析方法，以及提高能量利用率的基本原则和主要途径；掌握活塞式内燃机工作原理、理想循环及热力学分析的方法；掌握燃气轮机装置的循环及提高热效率的各种方法。通过学习，能够把实际热工设备的工作过程简化为理想的热力循环和热力过程，并在此基础上应用热力学第一定律进行分析计算以及应用热力学第二定律进行定性分析。
6.1 压气机工作原理与功耗
6.2 单级活塞式压气机工作过程的热力分析
6.3 多级活塞式压气机工作过程的热力分析
6.4 压气机实际工作过程的热力分析
6.5 汽油机循环及热力分析
6.6 柴油机循环及热力分析
6.7 活塞式内燃机理想循环热效率比较
6.8 燃气轮机工作原理及理想循环热力分析
6.9 燃气轮机实际循环热力分析
6.10 燃气轮机工作热效率的优化
实际气体与蒸汽动力循环
课时目标：理解实际气体的性质，以及相变过程的主要物理特性、纯物质的p-v图及p-T图。理解范德瓦尔方程及分析。理解实际气体的对比态方程、压缩因子，能利用通用压缩因子图进行p、v、T的估算。掌握水蒸气定压发生过程的特点，能够熟练应用水蒸气的热力学性质图、表及公式进行热力学性质的分析、计算；掌握蒸汽动力装置的循环及提高热效率的各种途径；通过学习，学生能够把实际热工设备的工作过程简化为理想的热力循环和热力过程，并在此基础上应用热力学第一定律进行分析计算以及应用热力学第二定律进行定性分析。
7.1 实际气体的性质及热力学一般关系式
7.2 水蒸气的热力性质
7.3 蒸汽动力循环
7.4 再热循环与回热循环
制冷循环及热泵循环
课时目标：掌握逆向卡诺循环、热泵、供热系数、制冷系数、制冷能力。掌握空气压缩致冷循环、蒸汽压缩制冷循环的分析。
8.1 制冷技术的发展历史
8.2 制冷循环的生活与工程应用
8.3 制冷剂热泵循环的基本概念
8.4 空气压缩式制冷循环
8.5 蒸汽压缩式制冷循环
8.6 其他制冷循环
8.7 热泵循环
湿空气
课时目标：理解湿空气的概念；掌握绝对湿度、相对湿度和含湿量的定义及计算；对湿空气的密度、气体常数和焓能够进行计算；掌握湿空气的热力过程分析；熟悉焓－湿图及其应用。
9.1 湿空气的有关概念
9.2 湿空气的有关参数
9.3 湿空气湿度的测定
9.4 湿空气的焓-含湿量图
9.5 湿空气的基本热力过程及其工程应用
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预备知识
参考资料
1. 工程热力学（第5版），沈维道、童钧耕主编，高等教育出版社，2016年3月
2. 工程热力学（第2版），朱明善、刘颖、林兆庄等编，清华大学出版社，2011年6月
3. 工程热力学（第3版），谭羽非、吴家正、朱彤等编，中国建筑工业出版社，2016年7月
4. 工程热力学（第4版），华自强主编，高等教育出版社，2009年11月
5. Thermodynamics An Engineering Approach (7th Edition)，Yunus A. Çengel, Michael A. Boles， McGraw-Hill Education，2016
6. Fundamentals of Engineering Thermodynamics(8th Edition)， Michael J. Moran, Howard N. Shapiro, Daisie D. Boettner, Margaret B. Bailey， John Wiley & Sons， Incorporated， 2014
浙公网安备 33010802012594号
