工程熱力學課堂教學設計教案-資料下載頁

【導讀】1．普通高等教育“十五”規劃教材，全國統編教材。1．面向21世紀課程教材“九五”國家教委重點教材全國統編教材。題、思考題和習題配合恰當，增加新能源等內容。2．前蘇聯體系，結構嚴謹，物理概念較清晰，較前兩版內容所刪增。2．體系基本同沈維道書，突出特點是起點高，理論論述十分簡潔清晰，有作者研究成果。好的教學參考書，我在本次課堂教學改革試嘗中從此書獲益不少。分自成體系又相互連通，理論闡述有一定的深度。3．我在此次課堂教學改革嘗試和即將編寫的《工程熱力學》教材中基本上采用該書體系。2．工程熱力學的研究對象及主要研究內容。9．說明內能與焓的概念。14．說明噴管出口流速、臨界流速、最大流速的概念。若進口流速不能忽略，則臨界壓

　　

【正文】 4 工程熱力學課堂教學設計教案 No． 19 第八章 理想氣體熱力過程 ( 3 ) 期中考試 一、教學目標 1．知識點 ● 定容混合過程 ● 流動混合 過程 2．能力點 ● 定容混合過程的分析計算能力 ● 流動混合過程的分析計算能力 二、教學內容與教學方法 1． 定容混合過程 教師講授 2． 流動混合過程 教師講授 三、練習與討論 練習題： 混合過程的工程應用 四、課堂總結 強調必須掌握的知識 重 點 和 能力點 ● 混合過程的分析計算 能力 期中考試 （ 1 學時 隨堂進行 ） 35 工程熱力學課堂教學設計教案 No． 20 第八章 理想氣體熱力過程 （ 4） 期中考試總結 一、教學目標 1．知識點 ● 充氣過程 ● 放氣過程 2．能力點 ● 運用熱力學基本理論對充氣、放氣過程的分析計算能力 二、教學內容與方法 1．充氣過程、絕熱充氣過程和定溫充氣過程 教師講授 2．放氣過程、絕熱放氣過程和定溫放氣過程 教師講授 三、練習與討論 工程中的充、放氣過程 四、課堂總結 強調必須掌握的知識 重點 和 能力點 ● 充、放氣過程的分析計算 五、布置作業 作業 p75 習題： 3－ 1 1 1 1 19 36 六、本章知識結構框圖 七、下次課內容提示 ： 第九章 氣體和蒸汽的流動 （ 1） 八、填寫教學評估卡 期中考試總結 n=∞ n=0 n=1 n=k0 無摩 研究熱力過程的目的和任務 優化過程、提高能質轉換率 過程分類 穩定過程 非穩定過程 狀態量定值 過程量定值 多變過程 絕熱過程 絕功過程 定容過程 定壓過程 定溫過程 定熵過程 有摩絕熱 無摩絕熱 不膨脹做功 不做技術功 混合過程 充氣過程 放氣過程 參變規律 能質交換 過程方程 參變規律 過程圖示 能量轉換 呼應 呼應 n=c 37 工程熱力學課堂教學設計教案 No． 21 第九章 氣體和蒸汽的流動 ( 1 ) 一、教學目標 1．知識點 ● 穩定流動的基本 方程 ● 噴管氣流參數變化與噴管截面積變化的關系 ● 聲速 概念及其 計算公式 ● 馬赫數的 定義及其 物理意義 ● 氣體流經噴管的流速和流量 ● 臨界流動、臨界流速、最大流量 2．能力點 ● 應用連續方程根據亞聲速、超聲速和跨聲速流動 與噴管橫截面積變化之間的 關系 正確選擇管型的能力 ● 氣體流經 噴管 的 流速 、 流量計算能力 ● 應用流動基本方程解釋工程和生活中某些現象的能力 二、教學內容與教學方法 1．穩定流動基本方程 ：能量方程、連續方程、動量方程、過程方程和狀態方程 教師講 授 2．聲速與馬赫數 教師講授 3．氣體在噴管和擴壓管中的流動 分析 教師講授 4．氣體流經噴管的流速和流量 教師講授 三、練習與討論 討論題： 動量方程的工程應用實例 － 飛機起飛力的來源 不可壓流體加速必用 減縮管道的實例 － 注射器 生活中聲速的實例 － 用石片打水漂 四、課堂總結 強調必須掌握的知識 重 點 和 能力點 ● 噴管 中 定熵流動 的分析 計算能力 五、布置作業 六、下次課內容提示 ： 第九章 氣體和蒸汽的流動 ( 2 ) 七、填寫教學評估卡 38 工程熱力學課堂教學設計教案 No． 22 第九章 氣體和蒸汽的流動 ( 2 ) 一、教學目標 1．知識點 ● 被壓變化時 噴管流動中的 流動規律 ● 摩擦 阻力 對絕熱流動的影響及相應的計算方法 ● 滯止狀 態及滯止參數計算 ● 擴壓管中的流動特性 2．能力點 ● 被壓變化時 噴管 中 的 流速、流量及壓力變化的分析 能力 ● 有摩擦的絕熱流動的計算能力 ● 滯止參數的計算能力 二、教學內容與教學方法 1．噴管中氣體流動計算 教師講授 2．水蒸汽在噴管中的定熵流動 教師講授 3．有摩擦的絕熱流動 教師講授 三、練習與討論 練習題： 被壓 變化時 噴管 中 的 流速、流量及壓力變化 四、課堂總結 強調必須掌握的知識 重 點 、難點 和 能力點 ● 被壓變化時 噴管 中 的 流速、流量及壓力變化規律及其分析 能力 五、布置作業 作業 p 134 習題 5－ 9 39 六、本章知識結構框圖 七、下次課內容提示 ： 第十章 氣體的壓縮 八、填寫教學評估卡 （定熵）流動 穩定流動 基本方程組 質量守恒方程 能量守恒方程 熵方程 物性方程 在有摩擦流動噴管中 絕熱節流 定熵流動基本方程 定熵流動特性方程 噴管流動計算 改變流動的主要條件 絕熱 流動 不可逆絕熱 （非定熵）流動 可逆絕熱 40 工程熱力學課堂教學設計教案 No． 23 第 十 章 氣體的壓縮 一、教學目標 1．知識 點 ● 壓縮（氣）機的分類及其能量轉換過程 ● 單級活塞式壓氣機工作原理 及定溫、多變和定熵壓縮 理論耗功分析 與比較 ● 多級壓縮級間冷卻 式 活塞式壓氣機的工作過程和計算方法 及其中間壓力的選擇 ● 余隙容積及其影響 ● 葉輪式壓氣機的工作原理 ● 引射式壓縮器 2．能力點 ● 各種壓氣機的工作原理及分析計算能力 二、教學內容與教學方法 1．單級活塞式壓氣機的工作原理和理論耗功量 教師講授 2．余隙容積及其影響 教師講授 3．多級壓縮和級間冷卻 式壓縮機工作原理和計算 教師 講授 4．葉輪式壓氣機的工作原理 指導自學 5．引射式壓縮器簡介 指導自學 三、練習與討論 練習題： 多級壓縮和級間冷卻 式壓縮機計算 四、課堂總結 強調必須掌握的知識 重 點 和 能力點 ● 活塞式和葉輪式壓氣機工作原理和理論耗功分析與計算 ● 減少壓 氣機耗功的途徑與方法 五、布置作業 41 六、本章知識結構框圖 七、下次課內容提示 ： 第十一章 氣體動力循環 八、填寫教學評估卡 影響 消耗 機械功 消耗高壓蒸汽 壓氣機 引射器 活塞式 葉輪式 徑流式 軸流式 引射系數 單級 多級中冷 絕熱內效率 余隙容積 理論耗功 實際產氣量↓實際耗功↑ WCTWWcs 42 工程熱力學課堂教學設計教案 No． 24 第十一章 氣體動力循環 一、教學目標 1．知識點 ● 動力循環熱力學分析的一般方法及步驟 ● 活塞式內燃機各種 （混合、定壓、定容） 理想循環的 工作原理及 熱力計算 ● 燃氣輪機裝置工作原理及熱力計算 ● 噴氣式發動機 工作原理 2．能力點 ● 實際循環 的 活塞式內燃機簡化為理想循環的抽象簡化能力 ● 活塞式內燃機理想循環的熱力計算 及分析 能力 ● 燃氣輪機裝置 理想循環的熱力計算 及分析 能力 二、教學內容與教學方法 1．分析動力循環的一般方法 教師講授 2．活塞式內燃機實際循環的簡化 教師 講授 3．活塞式內燃機 混合加熱 的理想循環 教師講授 4．活塞式內燃機 定壓、定容加熱循環機 各種理想循環的熱力學比較 指導自學 5． 燃氣輪機裝置 理想循環 教師講授 6． 噴氣式發動機 工作原理 指導 自學 三、練習與討論 討論 題： 燃氣輪機裝置的實際 循環與最佳壓比 四、課堂總結 強調必須掌握的知識 重 點 和 能力點 ● 動力循環熱力學分析的一般方法 ● 活塞式內燃機 和燃氣輪機裝置 熱力循環的分析計算 及提高循環熱效率的方法與途徑 五、布置作業 作業 p152 習題 6－ 6 43 六、本章知識結構框圖 七、下次課內容提示 ： 第十 二 章 蒸汽動力循環 （ 1） 八、填寫教學評估卡 ρ= 1 λ= 1 動力循環一般分析方法 內燃機循環 燃氣輪機循環 噴氣發動機循環 內燃機理想循環 燃氣輪機理想循環 混合加熱循環 燃氣輪機實際循環 提高循環熱效率措施 定壓加熱循環 定容加熱循環 各種循環比較 44 工程熱力學課堂教學設計教案 No． 25 第十二章 蒸汽動力循環 ( 1 ) 一、教學目 標 1．知識點 ● 基本蒸汽動力循環 － 朗肯循環 ● 蒸汽初參數對朗肯循環熱效率的影響及 提高 其 循環熱效率的主要途徑與措施 ● 蒸汽 再熱 循環 ● 抽汽回熱循環 ● 熱電聯產循環 ● 實際蒸汽動力循環的能量分析與火用分析方法 2．能力點 ● 熟練掌握朗肯循環的循環分析與計算的能力 ● 培養提高朗肯循環熱效率措施的分析能力和創新意識 二、教學內容與教學方法 1． 基本 蒸汽動力裝置循環 一 朗肯循環