PDF《3.11 专业主干课和主要专业课程的教学大纲 目录》

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11 专业主干课和主要专业课程的教学大纲 目录 1. 《工程热力学 B》教学大纲 2? 2. 《流体力学》教学大纲.6? 3. 《传热学 A》教学大纲.9 4. 《工程经济与管理》 教学大纲.12 5. 《建筑环境学》教学大纲.14? 6. 《热质交换原理与设备》教学大纲.17? 7. 《流体输配管网》教学大纲.19? 8. 《建筑环境测试技术》教学大纲.22? 9. 《暖通空调》教学大纲.24? 10.《供热工程》教学大纲.27? 11.《空调用制冷技术》教学大纲.29? 12.《建筑热源》教学大纲.31? 13.《建筑设备自动化》教学大纲.33? 14.《热泵及其应用技术》教学大纲.36 15.《专业实验》教学大纲.38

2 1.《工程热力学 B》教学大纲 (学分:3.5,学时:56)

一、课程的性质与任务 本课程是建筑环境与设备工程专业的专业大类课之一,采用双语教学.本课程的任务是 使学生掌握有关物质的热力性质、热能有效利用、热能与其它能量之间相互转换的基本定律, 并能正确利用这些规律进行各种热工过程与热力循环的计算和分析.为学生学习有关专业课 程和从事本专业工作提供重要的热工理论基础.

二、课程内容、基本要求与学时分配 Lecture 授课/次Topic(需了解或掌握的内容) Reading 课前预习章节

1 Introduction, Units, Systems, Properties, State, Processes, Cycles, Temperature 绪论与单位制的介绍,掌握系统、属性、状态、过程、循环与温标的基本概念 Ch 1.1-1.7

2 Temperature, Pressure, Problem solving, Energy, Heat Transfer 继续学习温标、压力的概念,了解问题求解步骤,掌握能量与传热的基本概念 Ch 1.8-1.12, Ch 2.1-2.3

3 Work, First law energy balance, Energy efficiencies 掌握功、能量平衡与热力学第一定律,了解能效的概念 Ch 2.4-2.7

4 Pure substance, Phases, Phase changes, Diagrams, Property tables 学习纯物质,了解相态与相变过程,掌握运用热力学

图表表示热力过程的方法 Ch 3.1-3.5

5 More property tables, Ideal-gas equation, Compressibility factor, Other equations of state 继续学习纯物质的属性表,掌握理想气体状态方程,了解压缩因子与其它气体状 态方程 Ch 3.5-3.8

6 Boundary work, Energy analysis of closed systems 掌握边界功的形式及计算方法,多方过程,重点掌握运用能量平衡来分析闭口热 力系的方法 Ch 4.1-4.2

7 Specific heats, Application to ideal gases, Properties for incompressible solids and liquids 掌握比热及其在理想气体中的运用,内能与焓的计算方法,不可压固体或液体的 热力属性 Ch 4.3-4.5

8 Open system mass conservation, Flow work and energy, Energy balance for steady-flow systems 掌握运用能量守恒分析开口热力系的方法,掌握流动功/能,重点掌握运用能量平 衡分析稳态流动系统的方法 Ch 5.1-5.3

9 Nozzles and diffusers, Turbines and compressors, Throttling valves, Mixing chambers, Heat exchangers 掌握几类典型稳态流动系统的能量分析方法, 包括喷管与散流器、 透平与压缩机、 节流阀、混合室与热交换器 Ch 5.4.1-5.4.4

10 Pipe and duct flow, Unsteady-flow processes 掌握管道与管路系统的能量分析方法,了解运用第一定律分析非稳态流动过程的 Ch 5.4.5 Ch 5.5

3 Lecture 授课/次Topic(需了解或掌握的内容) Reading 课前预习章节 方法

11 Second law 学习热力学第二定律的基本概念及

2 种表述方法 Ch 6.1-6.8

12 More second law, Entropy, Increase of entropy 继续学习第二定律,重点掌握熵的概念与熵增原理 Ch 6.9-6.11 Ch 7.1-7.2

13 Entropy changes, Isentropic processes, T-s diagram, T-ds relations, Entropy changes for liquids and solids 重点掌握熵变的计算方法、等熵过程、温熵图、温度与熵变的关系、液体与固体 中熵变的计算方法 Ch 7.3-7.8

14 Entropy change and isentropic processes of ideal gases 重点掌握理想气体熵变的计算方法以及等熵过程的特征 Ch 7.9

15 Reversible work, Isentropic efficiencies 重点掌握可逆功与等熵效率的概念与计算方法 Ch 7.10-7.12

16 Entropy balance 重点掌握熵的平衡式 Ch 7.13 Mid term Exam(期中考试) Ch 1-7

17 Air standard cycles, Reciprocating engines, Otto Cycle 掌握空气标准循环的概念、往复式热机与汽油机循环 Ch 9.1-9.5

18 Diesel cycle and Brayton cycle 掌握柴油机与燃气轮机循环 Ch 9.6, 9.8

19 Carnot vapor cycle, Rankine cycle, Actual Rankine cycle, Increase Rankine cycle efficiency, Ideal reheat 了解卡诺蒸汽循环, 掌握理想与实际的郎肯循环以及增加郎肯循环热效率的方法, 了解含再热的郎肯循环 Ch 10.1-10.5

20 Vapor compression refrigerators, Heat pumps, Vapor compression refrigeration cycles 掌握蒸汽压缩式冷机、热泵及理想的制冷循环 Ch 11.1-11.4

21 Composition and properties of gas mixtures, Ideal and real gases 掌握气体混合物的组分与属性,重点掌握理想气体混合物属性的计算方法,了解 真实气体的混合过程 Ch 13.1-13.3

22 Dry and moist air, Humidity, Dew-point temperature, Adiabatic saturation and wet-bulb temperatures 重点掌握干空气、湿空气、湿度、露点温度、绝热饱和温度与湿球温度的基本概 念Ch 14.1-14.4

23 The pschrometric chart, Air-conditioning process 重点掌握焓湿图与几类典型空调过程的热力计算方法 Ch 14.5-14.7

24 Stagnation of compressible flow, Sound speed, 1-D isentropic flow 了解可压缩流滞止、音速以及一维等熵流动的基本特征 Ch 17.1-17.3

4 Lecture 授课/次Topic(需了解或掌握的内容) Reading 课前预习章节 Review of the whole lectures for the final exam 期末复习 All the above 以上所有内容 Note: Each lecture lasts

90 minutes 注:每一次授课的持续时间为

2 课时

三、课程的其它教学环节 本课程包括课堂授课(见上表授课计划)、家庭作业、期中考试、期末考试,以及一自 选大作业(小项目研究),自选大作业给予总分为15分的额外分,若学生累计总成绩超过100 分则仍然给予满分. 本课程还涉及约9学时的实验环节,包括空气定压比热的测定、二氧化碳P―V―T属性的 观察、饱和蒸汽P―T属性的观察,以及自选实验――空气绝热指数的测定.有关实验环节详 见课程实验教学大纲.

四、说明 本课程的先修课程为《高等数学》和《普通物理》. 1. 出勤与舞弊处理规定 所有学生应当尽力来听讲所有课堂授课,以充分受益于教师的授课.决不允许存在任何 舞弊行为(包括考试与作业),一旦发现学生有舞弊行为,将依据学校有关政策移交学部来 处理. 2.家庭作业有关规定 (1) 家庭作业将在课堂上布置;

(2) 学生之间家庭作业的讨论仅限于问题的求解思路与方法;

(3) 抄袭家庭作业是决不允许的,一旦发现按舞弊处理;

(4) 家庭作业必须按时提交,不按时提交的家庭作业将酌情扣分. 3.大作业有关规定 (1) 授课教师将提供部分大作业题目供学生选择;

(2) 学生所选课题须获得任课老师的批准;

(3) 学生可以自行组织 3-5 人的研究团队;

(4) 大作业将依据项目报告与答辩评分. 4.学习方法 完整的学习步骤包括:

5 课前预习(包括阅读教材与课件)+ 记录课堂笔记 + 复习 + 完成家庭作业 + 阅读 参考资料 注意:若期中考试以后仍有学生感觉课程吃力,应当及时找教师讨论,以寻求在学习策 略上的指导,及时调整不正确的学习方法.

五、课程使用的教材和主要参考书 使用教材: Thermodynamics, an Engineering Approach, 7th edition, by ?engel, Y.A. and Boles, M.A, McGraw-Hill,

2011 主要参考书: 1.《工程热力学》(第4版),康乐明等编,中国建筑工业出版社. 2.Fundamentals of Thermodynamics, 7th Edition, by Borgnakke, C., and Sonntag, R.E., John Wiley &

Sons,

2009 3.《工程热力学》,朱明善等编,清华大学出版社. 教学大纲制订者:张腾飞 审定者:王树刚 建设工程学部 建筑环境与设备工程研究所

6 2. 《流体力学》教学大纲 (学分:4.0,学时:64)

一、本课程的性质和任务 《流体力学》研究流体静止和运动的力学规律,及其在工程技术中的应用.学好流体力 学,才能对专业范围内的流体力学现象作出合乎实际的定性判断,解决流体流动的设计与计 算问题.本课程主要介绍,流体静力学,一元流体动力学,不可压缩流体动力学,绕流运动、 孔口与管路计算的基本理论,相似性原理与因次分析等.

二、课程内容、基本要求与学时分配

(一)教学内容 1. 绪论

2 学时 1)流体力学的方法与应用 2)流体的力学性质与力学模型 2. 流体静力学

8 学时 1)流体静压强及其特性 2)平面与曲面的液体压力 3)流体平衡微分方程与相对平衡 3. 一元流体动力学基础

10 学时 1)流体运动描述方法 2)一元流动的连续方程与能量方程 3)恒定总流的能量方程及其应用 4)恒定气流的能量方程 5)总压线与全压线,恒定流动量方程 4. 流动阻力和能量损失

8 学时 1)沿程损失与局部损失 2)层流与紊流 3)尼古拉兹实验与紊流阻力系数 4)非圆管,局部损失系数,减阻 5. 孔口管嘴管路流动

8 学时 1)孔口管嘴出流 2)简单管路,串连与并连 3)管网计算基础 4)有压管中的水击 6. 气体射流

4 学时

7 1)淹没紊流射流特征 2)圆断面射流的运动分析 7. 不可压流体动力学基础

8 学时 1)流体微团运动分析,有旋流动 2)连续性微分方程,运动微分方程 3)应力-变形速度的关系,N-S 方程 4)理想流体运动方程及其积分 5)紊流运动与紊流模型 8. 绕流运动

8 学时 1)无旋流动 2)简单无旋流动 3)势流叠加 4)附面层 9. 一元气体动力学基础

4 学时 1)气体一元恒定流动 2)马赫数,一元气体的连续性方程 10. 相似性原理和因次分析

4 学时 1)相似性原理与相似参数 2)因次分析法

(二)基本要求 1.掌握流体的基本物理性质 2.掌握流体静力学的基本理论及其应用 3.掌握流体运动学的基本概念和动力学的基本方程 4.掌握实际管流损失和管道的基本水力计算 5.了解气体射流基本概念及圆断面射流的基本运动方程 ........