《高等工程热力学》课程教学大纲.docx

高等工程热力学教学大纲一、课程基本信息课程名称高等工程热力学Advanced Engineering Thermodynamics课程编码CNE224511030开课院部石大山能新能源学院课程团队（未设置）学分3.0课内学时48讲授48实验0上机0|实践0课外学时B适用专业机械动力类本研一体班授课语言中文先修课程传热学、工程流体力学、工程热力学（全英文）课程简介 （必修）高等工程热力学是研究热能和其它形式的能量之间相互转化及转化程度的科学，同时,也是研究物质相行为和自发过程进行方向的科 学，是动力工程及工程热物理、土木工程、油气储运工程、动力工程和建筑与土木工程专业研究生的学位课，属专业核心课程。通过本课程的学习，学生能够把握能母转换及转换程度的规律，掌握热力学研究的宏观方法，了解热力学研究的微观方法。除热力学 第一、第二定律的基本概念和原理外，还应掌握实际气体状态方程、热力学函数关系与计算、溶液热力学和相平衡原理。能够对工业热力 过程进行简要的能量分析.评价过程的完善程度，提出改进方案。掌握可用能和量可用性分析.可以求解闭口系统的热力学可用能和稳 定流动工质的炮斓，掌握烟方程及可用能损失、烟效率.理解不可逆过程.掌握昂色格倒易关系、最小熔产率和耗故结构；了解有限时间 热力学，了解资源热力学的思想，了解热力学对环境的影响,了解统计热力学基本特点，可以运用统计热力学对某些具体问题进行基本分 析.Advanced engineering thermodynamics is a science that studies the mutual transformation and transformation degree between heat energy and other forms of energy, and it is also a science to study the behavior of material phase and the direction of spontaneous process. It is a degree course for graduate students majoring in power engineering and Engineering Thennophysics, civil engineering, oi1 and gas storage and transporlat ion engineering, dynamic engineering, construction and civi1 engineering, and belongs to the professional core course.Through the study of this course, students can grasp the law of energy conversion and conversion degree, master the macro method of thermodynamics research, and understand the micro method of thermodynamics research. In addition to the basic concepts and principles of the first and second laws of thermodynamics, we should also master the equation of state of real gas, the relationship and calculation of thermodynamic functions, the thermodynamics of solution and the principle of phase equi1ibriuin. Be able to make a brief energy analysis of the industrial thermal process, evaluate thedegree of perfection of the process, and put forward improvement plans. Master the available energy and energy availabi1ity analysis, be able to solve the thermodynamic available energy and enthalpy of stable flow working fluid in closed-loop system, master exergy equation, available energy loss, exergy efficiency, understand irreversible process, muster the entropy reciprocal relationship, mini mum entropy yield and dissipation structure; understand finite time thermodynamics, understand the idea of resource thermodynamics, and understand the impact of thermodynamics on the environment To understand the basic characteristics of statistical thermodynamics, wc can use statistical thermodynamics to analyze some specific problems.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要可R指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握热力系统的螂分析方法,会进行热力系统的能工分析。是2M2目标2 ：掌握纯工质热物性的计算方法,掌握混合工质相平衡计算方法。是三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章第1堂热力学第 一定律本章重点难点瞬变流方程应用.脉管制冷机热力学分析21.11.1热力学第一定 律的表达式，瞬变 流方程应用；Ml1讲授1自学31.21.2刚性容器充气 与放气过程分析， 脉管制冷机原理。Ml1讲授1自学4第2章第2堂热力学第二定律本章重点难点：热力学第二定律的重要结论，适用范围.斓方 程及可用能损失/52. 12.1热力学第二定 律表述热力学第二定律的各种说法对比.适用范围，嫡函数与热力学 第二定律表达式；Ml1讲授1自学62.22.2熠函数,熠的 性质与计算Ml1讲授1自学72.32.3孤立系统的雄 增原理,拥方程及 可用能损失、斓效 率Ml1讲授1自学82.42.4节能技术简介Ml1讲授1自学9第3章第3章热力学函数及计算本章重点难点：热力学基本关系式.给和燎的关系式.压缩系 数、热膨胀系数/103. 13.1建立热力学函 数普遍关系式的基 础相率，热力学第一定律，热力学第二定律，数学基础M21讲授1自学113.2&2热力学基本关 系式和麦克斯韦方 程M21讲授1自学123.33. 3热系数M21讲授1自学133.43. 4比热容的普遍 关系式M21讲授1自学143.53.5比培、比热力 学能和比蔻的普遍 关系式M21讲授1自学153.63.6绝热节流系数 的一般关系式M21讲授1自学163.73. 7热力学函数计 算M21讲授1自学173.83.8偏离函数法偏差函数法.余函数法M22讲授2自学183.93.9逸度和逸度系 数的一般表达式M21讲授1自学19第4章第4章实际气体 方程与热力学函数计算本章重点难点：对比态原理与对比态方程，状态方程应用与热 力学函数计算/204.14.1纯物质的相图M21讲授1自学214.24. 2范德瓦尔方程M21讲授1自学224.34. 3对应态原理和 通用压缩因子二参数对应态原理，通用压缩因子图，三参数对应态原理，L-K 方程，多参数经验方程与维里状态方程M22讲授2自学234.41.1其他状态方程R-K方程，RKS方程，PR方程，BWR方程、H-H方程M22讲授2自学244.5(5蒸汽压方程式M21讲授i自学254.64. 6状态方程求解M21讲授1自学26第5章第5章管内气体 流动本章重点难点：气体流动速度改变的条件/275. 15.1管内气体流动 基本原理Ml1讲授1自学285.25. 2气体流动速度 改变的条件Ml2讲授2自学295.35. 3稳定流动一般 规律Ml1讲授1自学30第6章第6章多组分单 相混合物本章正点难点：化学势，偏摩尔参数吉布斯一杜亥姆方程， 活度/316. 16.1多组分系统热 力学函数的基本方 程式与化学势M22讲授2自学326.26. 2混合物的广延偏摩尔参数的性质，吉布斯杜亥姆方程，偏摩尔参数的求法M22讲授2自学性质与偏摩尔参数336.36. 3非理想混合气 体的化学势一逸度M21讲授1自学346.46. 4溶液热力学拉乌尔定律和亨利定律，理想溶体及热力性质，实际溶液的化 学势一活度M21讲授1自学35第7章第7至多组分多 相混合物本章重点难点：平衡的稳定性，气液相平衡特性，共沸混合 物，泡点计算，露点计算,闪蒸计算/367.27. 2平衡的判据M20.5讲授0.5自学377.37. 3平衡的稳定性M20.5讲授0.5自学387.47. 4复相平衡M20.5讲授0.5自学397.57. 5理想二元混合 物气液相平衡特性M21讲授1自学107.67.6共沸混合物M21讲授1自学417.77. 7沸点升高与凝 固点降低M21讲授1自学427.87. 8一阶相变与高阶相变M21讲授1自学437.97. 9多元混合物气 液相平衡特性M21讲授1自学447. I7. 10多元混合物 气液相平衡计算M21讲授1自学45第8章第8章特殊系统 热力学本章重点难点：各系统热力过程分析/ /468. I8.1弹性系统热力 学Ml0.5讲授0.5自学178.28.2界面张力系统 热力学Ml0.5讲授0.5自学488.38.3磁系统热力学Ml0.5讲授0.5自学498.48.4电功系统热力 学Ml0.5讲授0.5自学50第9章第9章淤力循环本章重点难点：循环影响因素的分析/ /519.19.1蒸气动力循环Ml2讲授2自学529.29.2气体动力循环Ml2讲授2自学四、等核方式序号考核环节操作细节总评占比1课程答辩k由多种状态方程任选，编制计算机程序计算工质热力性质。2、根据人数分组.每组1个题目。3、总分100分.分为答辩、报告和组内自评3部分。4、考核学生对热力学基本关系式、状态方程的拿握及运用能力。50%2大作业1 .要求编制计算机程序完成某种动力循环的热力过程模拟,并合理分析模拟结果。2 .按照中国石油大学学报（自然科学版）格式完成结课论文。3 .根据模型建立情况、模拟过程的复杂性. 模拟结果的准确性以及论文撰写情况评分。50%五、河分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml课程答辩50%，卜方法正璃,计算程序编制完成，计算结果准确，答辞过程中认真完成答言要求，对计算结果分析基本合 理，并有较大创新。B-方法正确，计算程序编制完成.计算结果准确.答辩过程中认真完成答辩要求，对 计算结果分析合理，有一定创新。c方法正确，计算程序编制完成，计算结果基本准确,答辩过程中认真 完成答辨要求,对计算结果分析基本合理。D-抄袭、方法错误、计算程序未完成，答辩过程中不能完成答 辩要求2M2大作业50%卜独立思考、按时完成,论文撰写规范，思路清晰、步骤完整、程序模拟结果合理.并根据模拟结果对所 研究的问题提出改进方案且方案有创新.B-独立思考、按时完成，论文撰写规范，思路清晰、步骤完整、 程序模拟结果合理，并根据模拟结果对所研究的问题提出改进方案，c-独立思考、按时完成.论文逑写比较规范.思路比较清晰、步骤比较完整、程序模拟结果比较合理。D-抄袭,未能按时完成,论文撰写不规 范，模型不正确，编程思路混乱,结果不合理。部分等 A, B.(级说明：,D=90-100,75-89,60-74,0-59：六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书高等工程热力学，陈则招，中国科学技术大学出版社，2014. （*主教材）2图书热力学，王竹溪，北京大学出版社，2014.