热工理论基础教案

第一篇：热工理论基础教案

《热工理论基础A》课程教案

一、教学目的与要求: 《热工理论基础》课程的理论知识在自然界及各个领域都有着非常广泛的应用，其内涵丰富、公式数量多、联系工程实际范围广，是热能动力工程、建筑环境与设备工程、自动化（热工过程自动化方向）和车辆工程交通运输、机械设计及其自动化专业的一门主要专业基础课程。学生通过学习掌握能量转换的理论基础、流体运动的基本规律及热量传递的基本理论知识和实验，使学生获得本专业的基本知识，并受到相应的分析、计算能力及一定的实验技能的训练。为后续专业课的学习打下扎实的基础。通过实验，掌握热工基础的测量内容和实验分析方法,具备一定的实验技能，并能合理分析实验结果和书写实验报告。

二、课程基本内容及重点和难点:

第一章 热力学的基本概念(4学时)工程热力学的研究对象及主要内容工程、热力学的发展状况及其在热动工程中的重要作用。自然界能源的来源及其利用，热能与机械能的转换，热力系统、工质、热源、状态，平衡状态、状态参数及其特性、基本状态参数、状态方程、热力参数坐标图。可逆过程、热量、功、热力循环。

重点内容：热力系统、工质、热源、状态，平衡状态、状态参数、准平衡过程、可逆过程、热量、功、热力循环的基本概念

难点内容：准平衡过程、可逆过程概念正确理解。第二章 热力学第一定律(4学时)

热力学第一定律的实质及应用，功、热量，热力学能、膨胀功的物理意义及数学表达式以及在示功图中的表示。闭口系统的热力学第一定律表达式，稳定流动能量方程式。功和热量在p-v和T-s图中的表示。

重点内容：掌握热力学第一定律的实质及应用，热力学能、焓、熵的物理意义，热量、膨胀功、技术功的数学表达式及在p-v和T-s图中的表示，稳定流动能量方程式的应用方法。

难点内容：膨胀功、技术功和轴功的区别。第三章 热力学第二定律(6学时)

热力学第二定律的实质、卡诺循环组成、卡诺循环热效率、卡诺定律、熵方程、克劳修斯不等式、孤立系统熵增原理。

重点内容：深刻理解热力学第二定律的实质，掌握卡诺循环热效率的计算及卡诺定律的含义，掌握熵方程的推导过程、克劳修斯不等式、孤立系统熵增原理的应用。

难点内容：准确理解卡诺定律并解释一些物理现象，孤立系统熵增原理的应用。第四章 理想气体的性质及其热力工程(4学时)

理想气体的性质及状态方程式、比热、热力学能、焓和熵的定义、四种典型的热力过程的特点和状态量和过程量计算方法。

重点内容：理想气体的性质及状态方程式，理想气体的热力学能、焓和熵定义，定压过程、定容过程、定温过程、绝热过程方程式。

难点内容：热力过程在p-v和T-s图中的表示。第五章 水蒸汽(2学时)

水蒸气的产生过程、各阶段的的特点。水蒸气的状态参数表和焓—熵图、水蒸汽的热力过程。重点内容：水蒸气的产生过程各阶段的的特点，水蒸气状态参数的查取方法。难点内容：湿蒸气区水蒸气状态参数的确定。第六章 蒸汽动力装置的基本循环(4学时)

朗肯循环的组成和循环热效率的计算、蒸气初终参数对循环热效率的影响，再热循环、回热循、热电联供循环的组成和循环热效率的计算。

重点内容：朗肯循环的组成和循环热效率、汽耗律的计算方法，再热循环、回热循、热电联供循环和优优缺点。

难点内容：蒸气初终参数对循环热效率的影响的分析。第七章 气体的流动(4学时)

稳定流动时的基本规律和基本方程式，管内定熵流动的基本特性。喷管的流速、临界流速和流量的计算、喷管效率、绝热滞止概念。

重点内容：稳定流动时的基本规律和基本方程式。喷管的流速、临界流速和流量的计算，绝热滞止概念。

难点内容：稳定流动时的基本规律和基本方程式 第八章 气体动力循环*（2学时）、混合加热循环、定容加热循环、定压加热循环的组成、压缩比、膨胀比和热效率的计算公式。燃气轮机增压内燃机及其循环的组成和特点。重点内容：定容加热循环、定压加热循环 难点内容：压缩比、膨胀比和热效率的计算公式 第九章 流体的物理性质（2学时）

流体的定义和特征、流体作为连续性介质的假设、流体的密度、流体的压缩性、流体的膨胀性。流体的粘性。作用在流体上的力。

重点：流体的粘性

第十章 流体静力学（4学时）

流体静压强及其特性、流体静力学的基本方程。绝对压强、计示压强、液柱式测压计。静止液体作用在平面上、曲面上的总压力。

重点：流体静力学的基本方程及应用。难点：静止液体作用在曲面上的总压力

第十一章 流体运动的基本概念和基本方程（4学时）

研究流体流动的方法、流体的分类。流线与迹线、流管、流束、流量、流线方程。流体微团运动的分析。粘性流体的运动微分方程（N-S方程）、理想流体的运动微分方程。系统与控制体、连续性方程。

重点：流体运动的基本概念、连续方程。难点：系统与控制体、输运公式。

第十二章

不可压缩流体的一维流动（8学时）

理想流体伯努利方程及应用。动量方程及应用。粘性流体的两种流动状态。粘性流体总流的伯努利方程。管内流动的能量损失、圆管中流体的层流流动。粘性流体的紊流流动。圆形管道沿程损失、局部损失、非圆形管道沿程损失的计算。综合应用举例。

重点：粘性流体管内流动能量损失的计算及粘性流体总流的伯努利方程的应用。难点：动量方程及应用、圆管中流体的紊流流动。第十三章 不可压缩流体的平面流动（6学时）

平面流动的伯努利方程。有势流动、速度势和流函数、流网。几种简单的不可压缩流体的平面流动。几种简单的平面无旋流动的叠加、平行流绕过圆拄体无环量流动、边界层的基本概念、卡门涡街、物体的阻力、阻力系数。

重点：速度势和流函数及平面无旋流动的叠加。边界层的基本概念

难点：边界层的分离

第十四章 热量传递的基本方式(4学时)

传热学研究的对象、方法和内容，导热、对流换热、辐射换热的基本定律，传热过程等基本概念。

重点内容：导热、对流换热、辐射换热的基本定律，传热过程基本概念。难点内容：传热过程的分析。

第十五章 稳态导热(4学时)

稳态导热、温度场、温度梯度、导热系数等基本概念、傅里叶定律、导热微分方程及边界条件，通过平壁、圆筒壁、肋片的导热分析和计算。

重点内容：傅立叶定律、导热微分方程式推导原测和过程和三个边界条件的建立方法，单层及多层平壁、园筒壁和肋片稳态导热时温度分布规律、导热量、热阻的计算。

难点内容：导热微分方程式推导、三个边界条件。肋片导热问题的简化分析。第十六章 非稳态导热(4学时)

非稳态导热的特点及计算，集总参数法求解非稳态导热问题，比渥数、傅立叶数的物理意义。重点内容：非稳态导热的基本概念，比渥数、傅立叶数的物理意义掌握，集总参数法计算非稳态导热问题。

难点内容：集总参数法简化分析，比渥数、傅立叶数的物理意义掌握。第十七章 对流换热(6学时)

影响对流换热的因素、热边界层的基本概念，几种强迫对流换热准则方程式，自然对流换热的计算准则方程式，凝结与沸腾换热的特点。

重点内容：影响对流换热的主要因素，流动边界层和热边界层等基本概念，几种强迫对流换热准则方程式，自然对流换热的计算准则方程式。凝结与沸腾换热的特点。

难点内容：准则方程式的适用条件和定性温度、定型尺寸的确定和计算。

第十八章 辐射换热(4学时)

辐射、热辐射、吸收率、反射率、穿透率、黑体、黑度、灰体等基本概念，斯忒藩—玻耳兹曼定律、普朗克定律、兰贝特定律。实际物体的辐射特性、基尔霍夫定律、角系数的定律和计算两固体表面间、多表面间辐射换热计算、遮热板原理。

重点内容：黑体的四个典型的基本定律，灰体、黑度的基本概念和基尔霍夫定律的结论。角系数的性质和计算方法，两固体表面间的辐射换热量的计算，遮热板原理。

难点内容：两固体表面间的辐射换热量的计算。

第十九章

传热过程和换热器(4学时)

复合换热、传热过程、传热系数等概念，传热方程的建立和求解、换热器的型、平均温差、换热器的热计算。

重点内容：复合换热、传热过程、传热系数，通过平壁、圆筒壁、肋片传热计算方法换热器的型、平均温差、换热器的热计算。

难点内容：复合换热概念、平均温差法换热器的热计算

三、课程各教学环节的安排

1、习题

演做习题是运用基本原理分析解决问题的过程，也是巩固所学理论，培养学生运用理论解决实际问题能力的过程。

作为教师，要十分重视对这个环节的训练，利用配套的“热工理论基础”习题集和教材中的习题。每次布置作业时，精选有代表性、富有启发性、结合工程实际的习题，特别是课程后期，选择有综合性，工程性强的习题。

对有些综合性的题目，学生有时感到棘手，但要坚持只给提示，让学生看书，甚至查阅其他课程书籍，先不予讲解，启发他们运用已学会的知识，通过迁移来解题。

2、实验 本课程实验教学学时为12学时，以下实验项目任选6项： 空气定压比热测定实验；

CO2临界状态观察及p---T---v关系测定； CO2饱和温度与饱和压力关系测定;伯努里方程演示实验； 沿程阻力实验 局部阻力实验； 流量计流量系数测； 材料导热系数的测定；

空气纵掠平板时局部换热系数的测定； 固体表面黑度的测定； 中温辐射时物体黑度的测定。

除上述实验项目，还可根据学生科技活动的课题开设一些开放性的实验项目。

3、现场教学

为培养有实践能力的高级专门人才，在教学过程中还需加强实践环节和学生实践能力的培养，即使进行理论教学时，也注意理论联系实际，注重工程应用。例如：带领学生参观锅炉房、实验室的发电厂的模型，制冷装置循环，这种有机的联系，使课堂教学生动活泼，使学生真正理解所学知识和原理在实际运用中的重要性。又例如在讲述传热的三种基本方式这部分内容，分析以往学生反映抽象难懂，增举一个散热器、省煤器、锅炉等：分析它们存在的传热现象，由实例分析和计算，使学生接触的基本概念、原理不在是枯燥空洞，而是富有工程背景和实用价值的理论，从而加深了对这部分内容的理解。同时从实例的比较中,他们自己领悟出一个道理：对能量应从量和质两方面综合评价，才能真正找到节能途径。

4、多媒体教学

利用多媒体计算机具有的丰富的图、文、声等处理功能，使学生可以通过眼、手、耳等多种感官的直接感觉，直观、形象、生动地学习知识，使学生能在轻松的环境中达到对知识的理解、分析、记忆、掌握和运用。

四、教材与参考书目

使用教材：

傅俊萍，衣晓青.热工理论基础.长沙：湖南师范大学出版社，2005 本教材是湖南省高等教育21世纪规划教材。教材将工程热力学、工程流体力学、传热学整合为一本教材，减少了原三部分内容的重复部分，使教材的思路更具系统性，缩短了教学时间，降低了学生对这三部分内容的混淆程度，扩宽了学生的知识面。

参考教材：

[1]沈维道．工程热力学．(第三版)．北京:高等教育出版社，1995 自1995年修订版出版至今，获全国第一届高等学校优秀教材国家教委二等奖，是面向21世纪课程教材。教材对工程热力学、工程流体力学、传热学课程的内容进行了优化整合，创建了热工理论基础的课程体系，使教材即加深了本学科的基本知识，又反映了学科的发展动态。

[2] 孔珑．流体力学．第三版 ．北京:高教出版社，2003 [3] 杨世铭．传热学（第三版）．北京:高等教育出版社，1998 本书自1998年修订版出版至今，获全国第一届高等学校优秀教材优秀奖，教育部科技进步一等奖，是面向21世纪课程教材。

五、考核方式与成绩评定

本课程考核方式为考试，其中考试成绩占80%，平时成绩占10%，实验成绩占10%。

第二篇：工热教案

一、课堂讲授

(一)绪

论

能源的利用与生产力的发展。热能与机械能及其它能的转换。工程热力学的研究对象及主要内容。工程热力学的发展简史。工程热力学的研究方法及学习方法。单位制。

(二)基本概念

热力系。工质。状态及平衡状态。状态参数及其特性。温度、压力和比容。热力参数坐标图。热力过程及准静态过程。热力循环。

(三)热力学第一定律

热力学第一定律的实质。

迁移能与储存能。通过热力系边界的能量交换：功和热量。内能。热力学第一定律基本表达式。

热力学第—定律应用于开口热力系。稳定流动能量方程。焓。技术功。稳定流动能量方程应用举例。

(四)热力学第二定律

过程的方向性。可逆过程与不可逆过程。热力学第二定律及其表述。卡诺循环和卡诺定理。热力学温标。熵。温熵图。孤立系熵增原理与作功能力的损失。最大有效功。**火用 的简介。①**熵的统计意义。

注：①带**号的是作为高学时课程的加深、加宽的内容。

*(五)热力学的一般关系式 ②

注: ②带*号的是作力低学时课程的加深、加宽的内容。

概述。自由能和自由焓。麦克斯韦关系式。熵、内能、焓的一般关系式。比热的一般关系式。

(六)气体及蒸气的热力性质

概述。

理想气体的概念。理想气体状态方程及通用气体常数。理想气体的比热。理想气体的内能、焓和熵及其计算。

实际气体的性质。*纯物质p—v—T图。p—v图和p—T图。范德瓦尔方程及其分析。*实际气体的其它状态方程。对比态方程。压缩因子。

蒸气的性质。蒸气图表及其应用。三相点。*克拉贝龙—克劳修斯方程。

(七)理想气体混合物及湿空气

概述。

混合气体的概念。分压力和分容积。混合气体的成分表示法及其换算。混合气体的折合分子量和折合气体常数。气体混合物的内能、焓、熵和比热的计算。*燃气性质表。

湿空气的概念。绝对湿度、相对湿度和含湿量。湿空气的密度。气体常数和焓。湿空气湿度的测定。湿蒸气的湿度图及其应用举例。

(八)气体与蒸气的基本热力过程

分析气体与蒸气热力过程的目的与方法。定容、定压、定温和绝热过程。多变过程及其指数的确定。*变比热的影响。

(九)气体与蒸气的流动

稳定流动的基本方程。音速与马赫数。气体与蒸气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。*流速系数。*滞止参数。

绝热节流及其在工程上的应用。*焦耳—汤姆逊系数。**转回温度。

合流。

(十)气体与葵气的压缩

压缩机的型式及其工作原理。定温、绝热和多变压缩时压缩机耗功的计算。压缩机效率。

活塞式压缩机余隙容积的影响，多级压缩和中间冷却。

(十一)动力装置循环 ③

注：③本单元可以结合专业的要求在详简、侧重方面作适当处理。分析循环的目的及一般方法。分析循环的热效率法。*分析循环中不可逆损失的熵方法。**分析循环中不可逆损失的火用 方法。

活塞式内燃机的工作原理及热力学分析的方法。内燃机的理想循环。

燃气轮机装置循环及提高热效率的各种方法。喷气发动机及其循环。

蒸气动力装置朗肯循环及提高其热效率的各种途径。*蒸气动力循环的理想工质。热电台供循环。热利用率。*燃气—蒸气联合装置循环。

(十二)致冷循环

逆向卡诺循环。*热泵。供热系数。致冷系数。致冷能空气压缩致冷循环。蒸气压缩致冷循环。*其它致冷循环。

*制冷剂及其热力性质。

(十三)化学热力学基础

概说。热力学第一定律在化学反应中的应用。反应热。燃烧热。盖斯定律。*基尔霍夫定律。*理论燃烧温度。

热力学第二定律在化学反应中的应用。*化学平衡的判据。平衡常数。**平衡常数与最大功的关系。离解度。

*热力学第三定律。**绝对熵。

**(十四)新型能量转换装置简介

磁流体发电装置。燃料电池。热电转换器。热离子能量转换装置。太阳光电池。新能源简介。

二、习题课及课堂讨论

1．热力系的能量分析。热力学第一定律在闭口热力系及开口热力系中的应用。

2．热力学第二定律。熵。

3．蒸气图表的应用和热力过程的计算。

·

4．喷管的热力计算。

5，循环的分析与讨沦。

三、习题内容

1．单位换算。

2．闭口热力系能量方程及稳定流动能量方程的应用。

3．循环热效率的计算。熵的计算。不可逆过程中作功能力损失的计算。

4．理想气体状态方程的应用。比热公式及比热表的应用，理想气体的内能、焓和熵的计算。

5．气体及蒸气热力过程计算。

6.理想气体混合物的计算。湿空气湿度图的应用。7.喷管的热力计算。8.气体压缩的计算。

9.热力循环的计算(包括动力装置和致冷循环计计算)。

四、实验及参观

根据具体情况，可在下列试验项目中选做，也可做其它适当的试验。

1．动力设备参观或电化教学。

2．工质热物性的测定(如p—v—T关系、气体的比热，蒸气的干变，工质的饱和状态及临界状态、湿空气的露点等)。

3．气体或蒸气的绝热节流。4．喷管临界状态的观察。5．空气压缩机的热力试验。

附：工程热力学教学大纲说明书

一、本课程的目的与仟务

工理热力学课程是一门动力类和热能工程各专业得主要技术基础课程之一。它的教学目的与任务是：让学生学习关于能量转换的理论基础，使学土牢固地掌握工程热力学的基本理论和基本知识，并受到引进一步的基本技能训练。它不仅为学习专业课程提供充分的理论准备，也应为学生以后解决生产实际问题和参加科学研究打下必要的理论基础。

二，本课程的基本要求

学生学完本课程后：应达到下列要求；

1．牢固地掌握热能和机械能相互转换的规律，并能推广应用于热能与化学能等其他能量的转换问题。

2．掌握热力过程和热力循环的分析方法，深刻了解提高能量利用经济性的基本原则和主要途径。

3．熟练地运用常用工质的物性公式和图表进行热力计算。

4．注意培养从实际问题抽象为理论，并运用理论分析和解决实际问题的能力，5．学习有关的实验方法和技能。

三，本课程与先修课程的联系

本课程的先修课程是高等数学、普通物理学和普通化学，1．与高等数学的联系，本课程要求学生在高等数学的学习中熟练地掌握微积分的基本运算，并对常用的工程近似计算法(包括函数图解法、试算法)应有所了解。

2．与普通物理学的联系

本课程要求学生在普通物理学的学习中对分子物理学及热力学部分有相当的了解。3．与普通化学的联系

本课程要求学生在普通化学的学习中掌握化学的基本量与基本定律，并对化学反应速度和化学平衡有巩固的知识。

四、各单元的重点、深度和广度

(一)绪

论

本单元的重点应放在工程热力学研究的对象、目的及所用的方法上。应使学生明确：本课程是一门研究能量转换规律的学科，其主要目的是从工程观点出发，探讨能量有效利用的基本途径和方法。还应指出，本课程是以宏观的研究方法为主：微观的方法仅用来帮助理解一些宏观现象。

结合本课程的特点(例如理论性强，概念多，比较抽象，从少数定律出发而获得大量的结论和公式，推导严密，应用面广等)，提出本课程的学习方法，并在整个教学过程中注意贯彻。

(二)基本概念

本单元要求学生正确地了解工程热力学中常用的一些术语，概念和分析方法。应透彻地讲解温度、平衡状态及准静态过程等概念。对平衡态，重点应放在无电磁场的系统。对于热力系，要讲清闭口系(控制质量)与开口系(控制容积)，孤立系与非孤立系的概念。

讲清状态参数及其特性、基本热力参数及热力参数坐标图。强调热力参数只确定于状态而与变化途径无关。注意压力单位的换算。

(三)热力学第一定律

本单元的重点是热力学第一定律及其应用。强调这个定律的普遍适用性：不论是闭口系还是开口系，不论什么工质和什么过程都可适用。

对于功，主要讲清容积变化功及其与推动功，技术功的区别。强调功与热量都是通过边界面所传递的能量，它们都不是状态参数。

着重讲清系统的能量E和内能U的概念。E包括内能、流动动能与位能。讲清焓的概念。指出焓的定义式中pv这一项不是贮藏在工质内部的能量。

(四)热力学第二定律

本单元的重点应放在热力学第二定律的本质及其对生产实践的指导意义上。要特别指出第二类永动机不可能实现。

讲清可逆过程的概念，指出可逆过程与准静态过程的区别与联系。

讲清卡诺循环，证明卡诺定理，说明提高循环热效率的一般原则。，“熵”是本单元的难点，必须讲透，重点讲清它是一个状态参数，并说明在具体运用热力学第二定律来分析研究工程实际问题时这个参数的重要性。应重点指明孤立系熵增原理与过程不可逆性之间的联系。此外，也可以适当介绍熵方程。为了说明熵的物理意义，对高学时课程，可略加介绍“熵的统计意义”。可以简单介绍新参数火用。

(五)热力学的一般关系式

本单元的目的主要是了解如何运用热力学关系式研究物性的方法。推导公式应力求简单。主要教会学生推导和应用公式的方法。

(六)气体及蒸气的热力性质

（七)理想气体混台韧及湿空气

大纲中(六)和(七)两单元都是介绍能量转换中所不可缺少的工质的热力性质的。通过这两个单元的学习，要求学生能够熟悉工程上常用工质(理想气体、实际气体、蒸气及它们的混合物)的热力性质，并能熟练应用基本关系式和常用的物性图表进行热力计算。研究比热的主要目的之一是为了计算传热量，因此应注意训练比热表及比热公式的运用。

对于理想气体，要着重指明它是远离液态的实际气体的近似模型，在工程计算中有相当广泛的实用性。理想气体状态方程只须作复习性的讲解；注意指明各个量的单位。讲清理想气体的内能和焓都只是温度的函数，而理想气体的熵不仅与温度有关，而且还与其他参数有关。结合理想气体熵的计算式，反复说明熵是一个；状态参数，以加深印象。

对于实际气体，可重点分析范德瓦尔状态方程，并指出它的近似性，适当介绍其它方程。讲对比态方程时，应指出对比态定律的局限性。

对于蒸气，可以水蒸气为例，讲清有关蒸气的各种术语及其意义，着重介绍蒸气图表的运用(对致冷及低温等专业也可着重介绍致冷和深冷方面致冷剂的图表)。

应使学生学会计算气体混合物的各参数，并熟悉各种“成分”之间的换算。可以把湿空气作为理想气体混合物的实例，讲清湿空气各参数之间的基本关系，介绍湿度图，然后结合实例说明其具体应用。

(八)气体与蒸气的基本热力过程

本单元气体热力过程部分的公式较多，应当培养学生从基本定律、基本概念和基本公式出发，结合具体过程分析和导出所需公式的能力。课堂讲授可以着重分析多变过程，但要使学生熟悉各过程在压容图和温熵图上的表示。

应当指出工质为蒸气时，定温过程的多变指数不等于l，定熵过程的多变指数不等于比热比，而是根据实验确定的数值。要反复指引学生善于利用蒸气图表进行热力过程的计算。

(九)气体与蒸气的流动

本单元的重点应放在喷管内的流动上，扩压管可作为与喷管相反的情况加以介绍。喷管的计算，对水蒸气应着重介绍如何运用焓熵图进行分析计算。音速可以利用物理学中已经学过的知识。绝热节流部分可侧重节流前后工质参数变化的分析。应举例说明绝热节流在工程上的应用。焦耳—汤姆逊系数与转回温度，对低温专业要重点介绍。

指明绝热节流是不可逆过程，工质的熵一定增加，作功能力也一定有所降低。

(十)气体与蒸气的匝缩

本单元的主要目的，是应用热力学的原理来分析气体在压缩机中应如何压缩最有利。要指出这种热力学分析方法对各种型式压缩机具有通用性。

应着重指出压缩机所费的总功并不等于压缩过程的功。

(十一)动力装置循环

本单元要着重讲清分析循环的热效率法。此外，应适当说明热利用率的概念。气体动力循环和蒸气动力循环都必须讲授，注意说明如何将实际工作循环合理地简化为理想循环的方法。根据专业性质，侧重点和学时安排可以不同。

以气体动力循环为重点的专业，在着重分析气体功力循环及提高其热效率的途径后，对提高朗肯循环热效丰的途径可只作简单说明。

以蒸气动力循环力重点的专业，除着重分析蒸气动力循环及提高其热效率的途径外，可扼要地讲述内燃机循环和燃气轮机定压加热循环。对于燃气—蒸气联合循环可只作简单介绍。

(十二)致冷循环

本单元重点在蒸气压缩制冷循环，可与空气压缩制冷循环对比，突出蒸气压缩致冷循环的经济性。

对于低温专业，可按5学时讲授，包括带**的全部内容。此时，可以把动力装置循环部分的讲授学时压缩到8学时。

(十三)化学热力学基础

对于低学时课程，主要讲述热力学第一定律在化学反应中的应用。对于高学时课程，还需要着重讲述热力学第二定律在化学反应中的应用。对于热力学第三定律可只作简单介绍。

(十四)新型能量转换装置简介

本单元的目的在于开阔眼界，使学生对近代新能源的开拓和工作原理有初步的了解，从而进一步认识热力学与能源利用的密切关系。

本单元内容可以根据学时的情况和专业的特点加以取舍。

五、习题课、讨论课及习题的要求

习题课和讨论课是帮助学生消化和巩固所学知识。培养学生掌握正确的思维方法和运用理论解决实际问题能力的重要环节。习题课通过一些典型例题，具体地培养学生独立思考和分析解题的能力。

某些重要的或难于掌握的内容应作课堂讨论。在讨论过程中，要引导学生扩大思路。讨论后由教师加以总结。

习题主要在于巩固所学的理论，培养学生运用理论解决实际问题的能力，训练运算的速度和准确性。因此，习题应当有深有浅，有易有难。

对成绩优秀的学生，可以在不扩大广度的条件下主要通过多作习题，包括一些难题，加强熟练程度来提高他们的水平。

六、实验及参观的要求

实验是本课程的一个组成部分，主要在于验证课堂讲授的某些理论，同时，使学生对实验方法受到一定的训练。

为了使学生对一般热力设备获得感性认识，提高听课效率，可组织参观或进行电化教学等。

第三篇：热工复习

玻璃热工设备

基本概念

1.玻璃池窑熔化率K

窑池每平方米面积上每天熔制的玻璃液量。t /(m2 ·24h)。

2.吨玻璃消耗的燃料量

熔化一吨玻璃液消耗的燃料重量（或体积）。kg燃料/ t玻璃或m3 / t玻璃液。

3.有效热效率

（用于玻璃熔制的耗热量 / 单位耗热量）%

4.横火焰窑

窑内火焰作横向流动,与玻璃液流动方向垂直，有2对以上小炉

5.马蹄焰窑

窑内火焰呈马蹄形流动

6.纵火焰窑

窑内火焰作纵向流动，与玻璃液流向一致

7.三传理论

动量传递，动力：压强差，如池内玻璃液流动、火焰空间、蓄热室、管道内的气体流动或液体流动

热量传递，动力：温度差，如窑内热传递、玻璃液内热交换、配合料内热交换、气—固间、气-液间、液-固间的热交换

质量传递，动力：浓度差，如玻璃液内物质扩散、气体空间内同组分间扩散

8.火焰空间热负荷值

火焰空间热负荷值：每单位空间容积每小时燃料燃烧所发出的热量。也叫热强度。(Q火/V火)

9.流液洞流量负荷

每小时通过流液洞每单位断面积的玻璃液量称为流液洞的流量负荷，kg/cm2.h

10.格子体的比受热面积A

比受热面积：每平方米熔化面积所需的格子体的受热表面。A=F蓄/F熔

11.格子体通道的横截面积

12.格子体的填充系数

填充系数：每1m3 格子体内砖材的体积

13.小炉口热负荷

小炉口单位面积单位时间的燃料消耗量

14.玻璃形成过程的耗热量

配合料在熔制过程中生成1kg玻璃液理论上所需要消耗的热量。

15.烧煤气小炉的形式

格子体通道截面积：1㎡格子体横向上气体通道的截面积。

“小交角”特点：空、煤气交角小，预燃室长，舌头探出（长舌）。小炉火焰平稳、较长，火根与火梢温差较小，易控制，自然通风，检修方便；但体积较大，散热损失大，占地多。“大交角”特点：空、煤气交角大，预燃室短，舌头不探出（短舌）。小炉空、煤气混合良好，火焰较短，出口附近火焰温度高，结构紧凑，但火焰难控制，火根与火梢温差大，用机械鼓风，检修不方便，操作水平要求高。

16.坩埚窑

窑内放置坩埚，坩埚内将配合料熔化成玻璃的热工设备。或玻璃液在坩埚内熔化

17．窑龄和周期熔化率

窑龄，连续生产的时间，以年为单位。周期熔化率=窑龄×熔化率（t/ m2）

问答题

1.蓄热室马蹄焰窑炉的优缺点？

答：优点：火焰行程长，燃烧完全。一对小炉，占地小，投资省，燃耗较低，操作维护简便，适应产品多。

缺点：火焰覆盖面小，窑宽温度分布不均匀，有周期性温度波动和热点的移动。

2.换热室双悬池窑的优缺点?

答：优点：与单碹池窑相比，窑顶散热小，炉温较高，窑内温度分布均匀且稳定。

缺点：砌筑费时，内碹易被高温和粉料蚀损，与蓄热式比热效率低，换热室易堵，易漏气。

3.窑池的作业制度有哪些？怎么操作？

温度制度、压力制度、泡界线制度、液面制度和气氛制度。

通过温度、气氛的控制满足工艺要求。要稳定，又要适时调整。

“窑温”指胸墙挂钩砖温度。依靠燃料消耗比例调节。

压力制度指的是压强或静压头，沿气体流程。要求是：玻璃液面处静压微正压（+5Pa），微冒火。测点在澄清带处大碹或胸墙。用烟道的开度调节抽力压强。

人为确定玻璃液热点位置。马蹄焰池窑稳定性不很强

液面：要求稳定，依靠控制加料机的加料速率来进行。

气氛：改变空气过剩系数来调节（空气口大小和鼓风用量）。

4.提高流液洞寿命的策失有哪些？ 提高流液洞寿命措施：采用上倾式流液洞；扩大冷却表面；减少砖厚度，采用有效冷却结构；采用优质耐火材料。

5.提高蓄热室格子体换热效率的策失有哪些？

A、增大F蓄。B、合理配置格子体砖材材质。C、加强保温，减少散热。D、缩短换热时间。E、采用机械鼓风

6.提高熔化池熔化率的能力有哪些？

提高玻璃窑炉的熔化能力：

1)正确地选择燃料。火焰亮度:油>天然气>发生炉煤气2)不同燃料采用不同的火焰黑度和尺寸。净化煤气加大火焰尺寸，质量差燃料增大火焰黑度。3)调整火焰喷出角度及长度。贴近玻璃液面。长度要燃烧完全及覆盖面大。4)角系数小。提高墙体面积。5)薄层加料。6)提高空气预热温度。7)提高窑炉耐火材料质量。

7.为什么熔化池中自然流动是整体的，永久的？强制对流是暂时的，局部的？

自然流动:整体的、永久的。原因：玻璃液的粘度（μ）和密度（ρ）与温度（t）有关。μ—t曲线，t↓，μ↑，流动速度ν↓。ρ—t曲线，t↓，ρ↑，△t引起△ρ。密度差△ρ产生自然流动。

8.池窑的热分析可以反映哪些工况?

热分析内容

①玻璃熔化；②热能利用；③余热回收；④燃烧；⑤漏气；⑥气流阻力；⑦换向；⑧窑两侧对称；⑨窑压；⑩窑体蚀损。

9.坩埚窑窑体构造包括哪些部分？

坩埚窑由窑膛、坩埚、燃烧设备（火箱）、换热器、漏料坑、烟道及烟囱组成。

10.玻璃电熔窑有哪些优点？

（1）热效率高（2）适合熔制高质量玻璃：（3）适宜熔制含高挥发物组分（F、Pb、B、P等）玻璃和极深色颜色玻璃（4）电熔窑构造简单，管理方便（5）无污染，无噪音，作业环境好，没有碹顶和上部结构散热，环境温度不高及没有废气和配合料粉尘，是污染环境最小的熔制方法。

11.池窑发生池底漂砖的原因是什么？采取的策失？

池底采用多层池底结构，表面层采用抗侵蚀性强的优质耐火材料；

12.应用三通道蓄热室的优点？

答：（1）可以在不增加厂房高度的情况下扩大换热面积，同时可以根据各通道气体进出温度、侵蚀情况以及通道内的主要传热方式来考虑各通道格子体的结构和砖的材质，使蓄热室的设计更合理，蓄热室的利用率和余热回收率都有所提高，蓄热室整体寿命延长。（2）烟气流程长，气流分布均匀，助燃空气预热温度高。（3)可根据不同温度的传热方式特点，确定各通道内合适的烟气流速，以提高热交换能力。（4）较普通箱式蓄热室不易发生堵塞或倒塌，减轻工人劳动强度，增加经济效益。

13.窑压偏大的故障原因？

（1）窑炉使用时间较长时，由于堵塞和漏气，窑压会相应增大；（2）气流阻力过大和烟囱抽力不够

14.简述常用热电偶的类型?

铂铑30-铂铑6热电偶;铂铑10-铂热电偶 分度号为S;镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）热电偶 分度号为K;镍铬-考铜热电偶 分度号为XK；

15.玻璃熔窑钢结构的作用？

玻璃熔窑钢结构的作用？

答：承受各个砖结构部分和玻璃液共同作用的推力和压力

16.玻璃电熔窑采用的是什么电？原因？

玻璃具有电解特性，直流电使电极表面产生沉积物和形成气泡。电熔用交流电，由隔离变压器供电。

17.玻璃熔窑的热工控制的意义？

玻璃熔窑的热工控制包括对玻璃熔窑各热工参数（如温度、压力、液面、气氛、流量和流速等）的测量与自动控制。

热工测量是检查热工过程的基本手段，自动控制是保证热工设备维持最佳状态的重要措施。正确地安装与使用热工测量与自动控制仪表，可以正确、及时地了解与控制热工设备的工作状态，保证设备的安全运转，提高玻璃的产量和质量，降低燃耗，提高劳动生产率。

18.池窑冷却部的作用？

作用：对玻璃液冷却、均化和分配。A、冷却玻璃液；与流液洞起一半降温作用B、稳定玻璃液温度和成分；C、玻璃液继续澄清和均化；D、可吸收一部分再生气泡；E、改善熔化池的循环对流；F、稳定玻璃液面，并均匀分配给供料道。

19.熔化率的选择依据？

1）玻璃品种与原料组成；2）熔化温度；3）燃料种类与质量；4）制品质量要求；5）窑型结构，熔化面积；6）加料方式和新技术的采用；7）燃料消耗水平；8）窑炉寿命和管理水平。

流液洞的作用：撇渣器和冷却器的作用。

1）对玻璃液的选择作用。

2）玻璃液的冷却作用好。

3）减少玻璃液的循环对流，减少热损失。

4）提高玻璃液的均匀性

1）热负荷值——每小时每m2熔化面积上消耗热量，W/ m2；

2）单位耗热量——熔化每千克玻璃液所耗总热量，kJ/kg玻璃；

3）耗煤量或耗油量——熔化每千克玻璃液耗用的标准煤量或油量，kg煤/kg玻璃或kg油/kg玻璃。

第四篇：热工计算（范文模版）

热工计算：

以C40为例，水168，温度80；水泥410，温度5；砂520，温度计-3；石1338，温度-3；砂含水率3%，石含水率1%，搅拌棚内温度10，混凝土采用封闭式泵车运输，运输和成型共历时1小时，当时气温-5。

1、普通混凝土

（1）混凝土拌和物的理论温度：

TO=［0.9（GcTc+GsTs+GgTg）+4.2Tw（Gw-PsGs-PgGg）+b（PsGsTs+ PgGgTg）-B（PsGs+ PgGg）］/[4.2Gw+0.9（Gc+ Gs+Gg）]

TO混凝土拌和物的理论温度；GwGsGgGc每立方米水、砂、石、水泥的用量；T温度PsPg含水率b水的比热B水的溶解热。当骨料温度大于0时，b=4.2B=0当骨料温度不大于0时，b=2.1B=335

TO=[0.9*（410*5-3*520-3*1338）+4.2*80*（168-0.03*520-0.01*1338）+2.1*（0.03*520*-3+0.01*1338*-3）-335*（0.03*520+0.01*1338）]/[4.2*168+0.9*（410+520+1338）]=12.3

（2）混凝土从搅拌机中倾出时的温度：T1=T0-0.16（TO-Td）

第五篇：热工2010工作总结

热工2011工作总结

在公司以及设备部的领导下，在热工班组成员的支持下，2010年以来我主要结合两台机组日常维护检修、机组停机临修、专项治理、不合理整改以及春、秋检等方面开展各项工作，在不断的自身完善以及交流学习过程中，本职工作较之过去逐渐步入了规范化，在安全生产、设备管理、计量检测、人员培训等方面得到了不同程度的提高，基本适应了我公司目前的的生产状况，但是在工作过程中也存在大量的不足，以期待下一步继续努力工作不断完善。现将2011年工作情况总结如下：

一、安全管理方面

（一）、履行职责，严格管理，确保公司安全生产目标

在2011年，热工专业定期认真学习各项专业知识，不断提高班组成员专业技术水平，通过认真学习《安规》，不断加强安全思想教育，牢记“安全第一，预防为主，综合治理”方针，将安全生产始终放在工作的第一位，进一步加强对维护单位的安全管理，切实保证公司安全生产目标。本热工专业未发生特大、重大事故、重大火灾、人身死亡和误操作事故。

（二）、加强学习，强化水平，努力提高职业素质修养。

1、加强思想教育，强化职业道德修养。根据公司要求制订详细的学习计划，并指定专人抓好落实，积极参与学习济源《公民道德规范》活动，并组织开展向先进人物事迹学习活动等形式，不断提高班组成员的政治素质。班组成员积极响应公司党组织号召，积极向党组织靠拢，参加济源市党校的各项培训学习，对当前的国际政治环境、经济环境以及此次全球金融危机造成一系列影响有了进一步的认识，对国家努力构建和谐社会，节约型社会的一系列措施有了进一步的了解，牢固了企业“主人翁”意识。

2、加强理论学习，提高业务水平。班组制定编制了完善的培训制度和培训计划，通过厂家培训、自身学习，以及积极学习各项反事故演习活动，不断提高班组成员的操作技能和业务水平。班组努力学习各类管理及技术理论，增强学习管理理论的意识，提高自身的管理水平，在学习中拓宽视野，丰富内涵，开拓思路。做到了学习工作化，工作学习化。

3、加强安全教育，做好安全文明生产。定期开展安全日活动，学习安全，重视安全，认真学习《安全工作规定》，并定期进行安规考试，严格两票操作，认真组织各项安全排查工作，管理落实到人，责任落实到人，整改落实到人。以公司无违章班组建设为重点，结合公司规章制度和设备部管理要求，积极进行无违章班组的创建工作，强化班组安全管理，规范班组安全生产，结合公司安全网络机构，确立了班组专业安全员，全方面开展班组安全管理和安全学习，严格执行工作票、操作票制度，严格执行文明生产管理制度，确保现场的文明生产质量。

二、在设备消缺和改造方面

热工专业本着“应修必修，修必修好”的原则，把检修消缺项目层层分解落实到人，做到凡事有专人负责，较好地完成了两台机组的日常维护工作以及两台机组的停机检修消缺工作，在今年10月份#2机组中修过程中，主动承担了#2机组汽缸揭缸的所有热工缸温测点以及保护测点的拆除回装工作，以及所有压力、温度元件的校验标定工作，在使热工整个班组的技术力量得到了锻炼同时，也受到了公司的一致好评。严格按照公司管理要求加强闭环管理以及异

动申请，并且在消缺和设备改造过程加强人员的技术锻炼。通过不断地努力和学习，使班组成员更加熟悉了热工专业的各项管理标准以及事故预防措施，促使热工专业工作规范化、制度化，使设备管理工作得到进一步的提升。举一反三，杜绝隐患，努力加强热控设备本质安全。在做好定期工作的同时且利用停机检修过程积极实施各项技术改造工作。2010年以来共计实施了共计10余项技改项目，尤其是今年根据以往汽轮机主保护误动情况，提出了汽轮机轴瓦主保护逻辑修改方案并实施，大大降低了我公司两台机组汽轮机的保护误动率，提高了机组运行的可靠性。针对脱硫数据垮大周期使用，重新设计并建立专用数据库对脱硫一系列数据进行采集，大大提高了脱硫数据提取工作的工作效率。

1、在#2机组B级检修过程中，对#

1、3床下混合风量超力巴流量计进行了恢复工作

2、对#2机组一次风机、二次风机变频进行逻辑改造以及画面修改工作，提高风机运行经济性。

3、对#2机组锅炉床压测点防堵装置进行位置改造，远离锅炉排渣口，既防止防堵装置烫坏，又方便了日常维护检修。并对床压测点补偿风进行管路改造，保证锅炉床压测点补偿风流量。

4、对#2机组远程柜进行位置改造，使远程柜所在位置扩大面积，构建大的房间便于防尘恒温工作，进而降低远程柜卡件在使用过程的故障率。

5、完成#2机组 B级检修汽轮机本体元件测点的拆除以及恢复工作。

6、完成#2机组B级检修热工温度、压力元件的拆回校验工作。

7、完成#

1、2机组石灰石布袋除尘器的恢复投入工作。

8、完成脱硫系统的正常维护以及检修工作，实施多项技术措施保证烟气监测系统的正常准确使用。

9、完成DCS系统、各PLC系统的逻辑备份以及DCS历史的备份工作。

三、修旧利废方面

2010热工专业积极响应公司精细化管理要求，在完成日常消缺以及检修工作的同时，利用自身专业技术优势对所属设备进行修旧利废，为公司节约了检修费用，修复压力表 43 块次，修复变送器 37 台次，修复程控机以及 dcs 计算机 20 余台次，修复烟气监测蠕动泵 3 台次，采样泵 4 台次，修复执行机构 10 余台次，修复 vc 卡 1 块，修复闭路监控系统摄像头 6 台次，修复电接点水位计 3 台次，修复实验室校验台 6 台次，修复石灰石系统电除尘系统 2 台次，修复点火系统高能点火器 4 台次，修复工业废水PLC监控系统等。在修旧利废的同时提高了班组成员的技术能力，在今后我们仍将继续本着认真负责的态度大力实施修旧利废，严格控制各项设备成本。

四、下一步重点工作：

1、进一步加大设备治理力度，发现和整改热控系统设计上的薄弱环节和隐患，提高热控系统的整体可靠性，保证机组的安全稳定经济运行。

2、进一步提高个人业务技术水平，积极开展业务培训，利用热工专业自身技术优势，提高创新能力，使热工工作更上一个台阶。

3、进一步抓好定期工作的开展，包括平时的检修和维护工作，定期工作是热工工作的基础，只有抓好了定期工作，才能保障机组的安全稳定经济运行。具体主要有以下几个方面：（1）重要的经济类参数定期校验（电子皮带秤、电子汽车衡、称重给煤机、对外供热流量等）。（2）对程控系统以及DCS系统的工作，包括程控、DCS系统定期卫生整理，历史数据的定期备份，逻辑组态的定期备

份以及各种冗余切换试验保证系统运行的稳定。（3）实验室标准仪表的定检工作，制定月度计划，定期定时进行校验。

4、设备的定期巡视检查工作，尤其进入冬季以来加强对伴热、保温方面的系统日常检查，发现问题及时整改，保证机组设备的安全稳定运行。

5、做好设备定期抽检工作，制订抽检计划，定期进行重要参数的抽检计划。进一步加强安全学习，定期开展安全活动，学习安全，重视安全，认真学习《安全工作规定》，并定期进行安规考试，6、继续严格两票操作，认真组织各项安全排查工作，管理落实到人，责任落实到人，整改落实到人。

7、进一步完善热工技术监督工作，使热工技术监督工作更上一个台阶。

热工专业技术更新快，设备更新快，只有认真正视和对待在目前存在的技术水平不足问题，努力强化自身专业的业务技术水平以及不断提升班组成员的业务技能素质，才能在工作中取得发展、获得成绩。在依靠自身的不断努力外，也需要公司对热工专业的进一步重视，加强对热工专业的理论培训以及职业技能培训，使热工专业能胜任公司的不断发展要求。