2010年制冷系统热工基础

大学本科机械类“热工基础”课程教学改革探讨“热工基础”是机械类本科专业的一门重要课程，主要涉及到热力学，热传递和热工实验等内容。

随着社会的发展，机械类本科教育的要求也越来越高，因此需要对“热工基础”课程进行教学改革。

本文将从课程目标、教学内容、教学方法、实践环节等方面进行探讨。

一、课程目标“热工基础”课程的目标是培养学生热力学宏观思维和热传递计算能力，让学生掌握基本的热力学和热传递理论及计算方法，并能够运用它们进行工程实践。

二、教学内容针对目标，可以将“热工基础”课程的内容划分为以下四个方面：1、热力学基础知识。

热力学是研究热、功、能量等相互转换关系的科学，因此“热工基础”课程需要涉及到热力学基础知识，如状态方程、热力学第一定律和第二定律等。

2、热传递基础知识。

热传递是制冷空调等领域中的重要基础，因此“热工基础”课程需要讲解传热基础知识，如传热模式、传热方程等。

3、计算方法和工程实践。

除了理解热力学和传热基础知识外，“热工基础”课程还需要让学生掌握相应的计算方法，并通过实验和工程实践来掌握应用能力。

4、现代热工技术。

现代热工技术如计算流体力学、计算热力学等也是“热工基础”课程需要关注的内容。

三、教学方法1、理论教学+案例分析。

通过系统化的理论教学，讲解热力学和传热基础知识，并以工程实际案例进行分析，让学生更加深入地理解知识。

2、让学生参与试验和实践。

将理论知识与实际操作相结合，提高学生的操作和分析能力，加深学生对知识的理解和掌握。

3、采用网络技术。

借助网络技术，举办互动答题、模拟实验等辅助教学活动，提高学生学习效果。

四、实践环节“热工基础”课程的实践环节也需要加强，以便让学生更好地掌握相关知识。

1、实验教学。

学生在实验室操作，以巩固热力学、传热基础知识以及实验技能。

2、工程实践。

将理论知识应用到实际工程问题中，让学生在实践中灵活掌握和运用知识。

总之，“热工基础”课程的教学改革是一个长期和复杂的过程，需要学校和教师共同努力，让学生在这门课程中获得全方位的知识和技能，为将来的工作打下坚实的基础。

x2160541热工基础课程教学大纲课程名称：热工基础英文名称：Fundamental of Thermodynamics and Heat Transfer课程编码：x2160541学时数：40其中实践学时数：0 课外学时数：0学分数：2.5适用专业：机械设计制造及其自动化、机械工程一、课程简介《热工基础》是一门专业基础课程。

本课程包括工程热力学和传热学两部分内容。

工程热力学部分主要介绍工程热力学的基本概念和基本定律、常用工质的热物理性质、基本热力过程与典型热力循环；传热学部分主要介绍导热、对流换热、辐射换热的基本规律、求解方法以及控制热量传递过程的技术措施，换热器的热计算方法。

通过《热工基础》课程的学习，使学生理解工程热力学和传热学的基本概念、基本原理和基本定律；使学生了解工程热力学、传热学常用的分析方法，培养学生对简单热学问题的分析和求解能力；掌握能量转换规律和有效利用能量的基本知识，培养学生综合运用所学知识去分析和解决实际问题的能力。

二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（零）绪论1. 能量与能源：了解能量能源的概念、分类，与国民经济和人民生活关系；2. 热工基础的研究内容：掌握热工基础的研究内容与方法。

（一）基本概念1. 热力系统：理解工质、热力系的定义，掌握热力系的分类；（重点）2.平衡状态与状态参数：理解热力状态和状态参数的定义，掌握平衡状态的物理意义及实现条件；3. 状态方程与状态参数坐标图：了解状态方程式及参数坐标图的物理意义及作用；4.准平衡过程与可逆过程：理解热力过程、准平衡过程和可逆过程的物理意义与联系；（难点）5. 功量与热量：掌握功量与热量的概念和计算。

（二）热力学第一定律1. 热力系统的储存能：掌握能量、热力系统储存能、热力学能的概念；2. 热力学第一定律的实质：理解热力学第一定律的实质；3. 闭口系统的热力学第一定律表达式：掌握封闭热力系的能量方程并熟练应用；（重点）4.开口系统的稳定流动能量方程式：掌握开口热力系稳定流动能量方程并熟练应用，掌握体积变化功、轴功、流动功和技术功的概念，理解焓的定义式及物理意义；（难点）5.稳定流动能量方程式的应用：了解常用热工设备主要交换的能量及稳定流动能量方程的简化式。

热工基础题库一、选择题基本概念1.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为。

BA、开口系统B、闭口系统C、绝热系统D、孤立系统2.与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为。

DA、开口系统B、闭口系统C、绝热系统D、孤立系统3.开口系统与外界可以有。

DA、质量交换B、热量交换C、功量交换D、A+B+C4.与外界有质量交换的热力学系统是：AA、开口系统B、闭口系统C、绝热系统D、孤立系统5.下列与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。

BA、绝热系统B、闭口系统C、开口系统D、孤立系统6.实现热功转换的媒介物质称为。

CA、系统B、气体C、工质D、蒸气7.工质应具有良好的和。

AA、流动性/膨胀性B、耐高温性/导热性C、耐高压性/纯净D、耐腐蚀性/不易变形8.若闭系处于热力学平衡状态，则内部工质的处处一致。

AA、压力和温度B、压力和比容C、比容和温度D、压力、温度和比容9.稳定状态是平衡状态，而平衡状态是稳定状态。

BA、一定/一定B、不一定/一定C、一定/不一定D、不一定/不一定10.均匀状态是平衡状态，而平衡状态是均匀状态。

CA、一定/一定B、不一定/一定C、一定/不一定D、不一定/不一定11.下列组参数都不是状态参数。

CA、压力；温度；比容B、内能；焓；熵C、质量；流量；热量D、膨胀功；技术功；推动功12.下列组参数都是状态参数。

AA、焓；熵；比容B、膨胀功；内能；压力C、热量；比热；温度D、技术功；动能；位能13.下列答案是正确的。

BA、10℃=43.8℉=285.15KB、10℃=50℉=283.15KC、10℃=40.2℉=285.15KD、10℃=42℉=283.15K14.摄氏温度变化1℃与热力学绝对温度变化1K相比，有。

BA、前者大于后者B、两者相等C、后者大于前者D、不一定15.摄氏温度变化1℃与华氏温度变化1℉相比，有。

BA、前者大于后者B、两者相等C、后者大于前者D、不一定16.若大气压力为100KPa，真空度为60KPa，则绝对压力为。

《热工基础》课程教学大纲英文名称：Basis of Heat Energy Engineering一、课程说明1．课程性质《热工基础》是机械类专业的主干技术基础课程，是机械设计制造及其自动化专业、农业机械化及其自动化专业的必修专业基础课。

2．课程的目的和任务：学习本课程可使学生认识到在能源危机日趋严重的情况下节能工作的重要性，了解并掌握有关能量转换和热量传递规律方面的知识，探索提高各种热工设备热效率的技术措施，使学生能在各自以后的工作岗位上有效地开展节能技术改造工作，这是培养复合型工程技术人才科学素质的一个不可缺少的环节。

3．适应专业：本大纲适用于机械设计制造及其自动化专业、农业机械化及其自动化专业。

4．学时与学分：总学时为40学时，2学分。

5．先修课程：学习本课程，首先应学好基础课程，如《大学物理》、《流体力学》、《高等数学》等课程，这样才能很好地理解和掌握本课程的内容。

另外，学好本课程，也可为学习后续的《汽车拖拉机》、《食品工程原理》、《农产品加工机械与设备》、《农产品干燥技术》等专业课程打好基础。

6．推荐教材或参考书目：（含教材名，主编，出版社，出版年份）傅秦生，何雅玲，赵小明编著《热工基础与应用》，机械工业出版社，2003主要参考书目：蒋汉文主编（同济大学），《热工学》，高等教育出版社（第二版），1999王补宣主编，《热工基础》，高等教育出版社，1998张壁光，乔启宇编，《热工学》，中国林业出版社，1997陶文铨，李永堂主编，《工程热力学》，武汉理工大学出版社，2001朱明善等，《工程热力学》，清华大学出版社，1998曾丹苓等，《工程热力学》，高等教育出版社，19877．主要教学方法与手段：本课程主要采取课堂讲授的方法，部分章节辅以多媒体教学，加强直观感受和对实际热工设备工作过程、工作原理的理解。

8．考核方式：（说明，成绩评定办法）实行结构分，采取平时考核与考试相结合的方式，平时考核包括上课考勤、作业、实验等，占30%，考试成绩占70%。

一填空(每空1分共30分)1.在调校仪表时，数据的记录和数据的处理应遵循的基本原则是（）。

2.仪表的精度不仅与（）有关，还与仪表的（）有关。

3.差动电容式差压变送器主要包括（）和（）两部分。

4.按工作原理分，物位测量仪表可分为（）、（）、（）、（）、（）、（）等类型。

5.双闭环比值调节系统由（）闭环回路，当主参数受干扰变化时副参数（），当副参数受干扰变化时主参数（）。

6.在一般情况下应选用（）执行机构，大口径和高压差时应选用（）执行机构，大转矩蝶阀应选用（）执行机构。

7.第三代集散控制系统的主要特征是（）。

8.按误差出现的规律，误差分为（）、（）、（）。

9.非线性误差是指检验曲线与相应直线之间的（），若无其他规定，非线性误差是对输出而言的，按量程的（）表示．10.在意外的情况下，金属控制柜金属部分带电，工作人员一且接触就可能发生触电事故。

防止此类事故最有效、最可靠的办法是将金属部分可靠地与大地连接，这样的接地叫（）。

12.从PLC应用系统的角度考虑，可以将系统分成（）和（）。

13.DCS系统一般有3个地：（）地、（）地和（）地。

14.直接安装在设备或管道上的仪表在安装完毕后，应随同设备或管道系统进行（）。

二、选择题(每空1分20分)1．在流量补偿中进行的压力、温度修正是修正的( )误差．A.系统误差； B．偶然误差； C.疏忽误差； D．随加误差2.若一台1151压力变送器接线有接地现象，则会( )．A.电压降低； B．电压升高； c．电流降低； D．电流增大3.测量稳定压力时，被测介质的最大工作压力不得超过仪表量程的( )．A．1／2； B．1／3； C．2／3； D. 3／54.一台1151压力变送椿量程范围为o～300kPa，现零位正迁50％，则仪表的量程为( )。

A．150kPa； B．300kPa； C 450kPa； D．250kPa5.若一台压力变送器在现场使用时发现量程偏小，将变送器量程扩大，而二次显示仪表量程未做修改，则所测压力示值比实际压力值( )．A.偏大；B.偏小；C.不变6. 过渡过程品质指标中，余差表示( )．A.新稳击值与给定值之差；B.测量值与给定值之差；C.调节参敷与被调参数之差； D．超调量与给定值之差7.关于调节系统方块图的说法，正确的是( )。

热工基础答案第一章1-1 解： 1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。

由于有引风机的抽吸，锅炉设 备的烟道中的压力将略低于大气压力。

如果微压机的斜管倾斜角︒=30α， 管内水解：根据微压计原理，烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差 1-3 解： 1－4 解： 1-4 解： 1-5 解：由于压缩过程是定压的，所以有 1-6 解：改过程系统对外作的功为 1-7 解：由于空气压力正比于气球的直径，所以可设cD p =，式中c 为常数，D 为气球的直径，由题中给定的初始条件，可以得到：该过程空气对外所作的功为 1-8 解：（1）气体所作的功为： （2）摩擦力所消耗的功为：所以减去摩擦力消耗的功后活塞所作的功为： 1-9 解：由于假设气球的初始体积为零，则气球在充气过程中，内外压力始终保持相等，恒等于大气压力，所以气体对外所作的功为：1-11 解：确定为了将气球充到2m 3的体积，贮气罐内原有压力至少应为（此时贮气罐的压力等于气球中的压力，同时等于外界大气压b p ）前两种情况能使气球充到2m 3 情况三:所以气球只能被充到3333.12333.3m V ＝－＝气球的大小，故气体对外作的功为： 第二章 习 题 2-1 解：kJ U Q W 308050Δ-=-=-= ，所以是压缩过程 2-2 解：kJ Q W Q W 145012006502000放压吸膨=-+=-+= 2-3解：h J Q U /107.23600102Δ63⨯=⨯⨯==2－4解：状态b 和状态a 之间的内能之差为： 所以，a-d-b 过程中工质与外界交换的热量为：工质沿曲线从b 返回初态a 时，工质与外界交换的热量为：根据题中给定的a 点内能值，可知b 点的内能值为60kJ ，所以有:由于d-b 过程为定容过程，系统不对外作功，所以d-b 过程与外界交换的热量为：所以a-d-b 过程系统对外作的功也就是a-d 过程系统对外作的功，故a-d 过程系统与外界交换的热量为： 2－52-5 解：由于汽化过程是定温、定压过程，系统焓的变化就等于系统从外界吸收的热量，即汽化潜热，所以有： 内能的变化为：2-6 解：选取气缸中的空气作为研究的热力学系统，系统的初压为：当去掉一部分负载，系统重新达到平衡状态时，其终压为：由于气体通过气缸壁可与外界充分换热，所以系统的初温和终温相等，都等于环境温度即： 根据理想气体的状态方程可得到系统的终态体积，为： 所以活塞上升的距离为：由于理想气体的内能是温度的函数，而系统初温和终温相同，故此过程中系统的内能变化为零，同时此过程可看作定压膨胀过程，所以气体与外界交换的热量为：2-8 解：压缩过程中每千克空气所作的压缩功为：忽略气体进出口宏观动能和势能的变化，则有轴功等于技术功，所以生产每kg 压缩空气所需的轴功为： 所以带动此压气机所需的功率至少为：2-9 解：是否要用外加取暖设备，要看室内热源产生的热量是否大于通过墙壁和门窗传给外界的热量，室内热源每小时产生的热量为：小于通过墙壁和门窗传给外界的热量为3?105 kJ ，所以必须外加取暖设备，供热量为：2-10 解：取容器内的气体作为研究的热力学系统，根据系统的状态方程可得到系统终态体积为：32.112.112112 1.78)5.01(1)(m p p V V =⨯== 过程中系统对外所作的功为：所以过程中系统和外界交换的热量为： 为吸热。

谈《热工基础》的研究与应用《谈《热工基础》的研究与应用》篇一《热工基础》，这门课听起来就感觉很“热”很有活力，可刚接触的时候，我就像掉进了迷雾森林，晕头转向的。

我记得第一次上这课的时候，老师在黑板上画那些复杂的热力循环图，什么朗肯循环之类的。

我看着就像看天书一样，那些线条弯弯绕绕的，就像迷宫一样困住了我。

当时我就在心里嘀咕：“这都是啥呀？难道我要被这《热工基础》给‘热死’在知识的沙漠里了吗？”但是呢，随着学习的深入，我发现《热工基础》其实就像一个神秘的魔法世界。

比如说，热传递这个概念。

在我们的日常生活中，那可是无处不在。

就像冬天的时候，我们抱着热水袋，热量从热水袋传到我们身上，那感觉就像是温暖的小精灵在皮肤上跳舞。

这就是热传导，简单又神奇。

在工业上的应用那就更牛了。

我有一次参观一个发电厂，那里面巨大的锅炉就像一个钢铁巨兽。

我当时就在想，这里面肯定有很多《热工基础》的知识在发挥作用。

果不其然，工人们告诉我，锅炉里燃料燃烧产生热量，然后通过各种管道和设备，将热量转化为蒸汽的内能，再推动汽轮机转动发电。

这整个过程就像是一场精心编排的热工舞蹈。

不过，《热工基础》这门课的研究也不是一帆风顺的。

有时候我觉得那些理论推导就像一座座难以翻越的大山。

就拿理想气体状态方程来说吧，那些参数的变换和推导，我可能看了好几遍书才勉强有点明白。

也许这就是这门学科的魅力所在吧，它既充满了实用的应用场景，又有着深奥的理论知识。

我还在想，这门学科以后是不是可以有更多的创新应用呢？比如说，能不能把热工原理用在新型的环保能源设备上呢？就像现在很流行的太阳能热利用，如果能更好地结合《热工基础》的知识，说不定能让太阳能的利用效率大大提高呢。

这就好比给太阳能设备穿上了一件高效的“热工防护服”。

《热工基础》这门学科就像一颗种子，在不断的研究和探索中，它能在各个领域生根发芽，结出丰硕的果实。

《谈《热工基础》的研究与应用》篇二《热工基础》，嘿，这可是个让人又爱又恨的家伙。