全部课程 >材料工程基础    Materials engineering foundation

课程基本信息

课程编码:02B30040

课程类别:未设置

先修课程:普通物理学,物理化学,材料科学基础等

适用专业:无机非金属材料工程

开课院部:材料科学与工程学院

课程负责人:张芳
课程教学团队:
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课程展示


课程简介

《材料工程基础》属于专业基础课,培养学生具有较扎实的工程理论基础和分析解决工程问题的基本能力。本课程将重点介绍流体流动、传热、传质、燃烧和干燥的基本理论知识。

    它是一门重要的专业基础课,是基础课与专业窑炉课之间的桥梁。通过本课程的学习,使学生掌握流体力学、传热学、传质学和燃烧学的基本概念、基本理论和基本知识,为后继相关专业课程的学习奠定良好的基础。并可以培养学生学会分析问题、逻辑推理和创新能力,具有比较熟练地运用材料工程基础理论去分析解决实际生产、科研问题的能力。

  "Materials engineering foundation" belongs to the professional basic course. It can cultivate abilities of solid theoretical foundation and analysis to solve engineering problems. This course focuses on fluid flow, heat transfer, mass transfer, dry burning and the basic theory of knowledge.

   It is an important professional basic course. It is a bridge between the basic courses and professional kiln course. Through learning of this course, students can master the basic concepts, basic theory and basic knowledge of the fluid mechanics, heat transfer, mass transfer and combustion learn the basic concepts, basic theory and basic knowledge, to lay a good foundation for the subsequent related courses. And it can cultivate the students abilities of analyze problems, logical reasoning and ability to innovate, skilled use of materials engineering theory to analyze and solve the problem of actual production and scientific research.

课程教学要求

序号

专业毕业要求

课程教学要求

关联程度

1

工程知识

在实际生产中采取有效的措施,节能降耗、保护环境,提出热工计算及优化措施

H

2

问题分析

具有较强的分析问题和解决问题的能力,能够采用系统方法针对具体的问题给出解决方案

H

3

设计/开发解决方案

 

 

4

研究

 

 

5

使用现代工具

 

 

6

工程与社会

 

 

7

环境和可持续发展

 

 

8

职业规范

 

 

9

个人和团队

 

 

10

沟通

 

 

11

项目管理

将工程管理原理与经济决策方法应用在热工评价、开发、工艺设计和流程优化等环节。

H

12

终身学习

在工程实践中主动应用能够改善环境、促进社会可持续发展的先进工艺、先进技术。具备应对环境危机与突发事件的初步能力,并采取恰当的行动。

   H

 
 

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

流体力学基础

1.了解流体力学的发展简史,研究方法,研究内容;掌握流体的主要性质;

2.学习并掌握流体静力学的基本知识,包括流体的静压强及其特性、静止流体的平衡微分方程、重力作用下静止流体中的压强分布规律、静压强的表示方法及其测量、流体的相对静止的基本规律及静止流体对壁面作用力的简单计算;

3.学习并掌握流体动力学的基本知识及基本规律,包括描述流体运动的欧拉法和拉格朗日法、流体运动的基本概念、流体流动的连续性方程的推导、理想流体的运动微分方程的推导、理想流体微元流束的伯努利方程推导与应用、黏性流体总流的伯努利方程推导与应用;

4.学习并掌握流体远动各种流动阻力损失的基本知识及基本规律,包括流动阻力的两种类型 粘性流体的两种流态、圆管中的层流运动、紊流运动、圆管紊流的沿程损失、非圆管中的流动、局部阻力及损失的计算绕流运动;

5.学习并掌握流一元气体动力学的基本知识及基本规律,包括理想气体一元恒定流动的基本方程、可压缩气流的几个基本概念、变截面的等熵流动、可压缩气体的等温管道流动、可压缩气体的绝热管道流动;学习流体力学在硅酸盐工业中的应用,如窑炉系统、泵和风机中的应用;了解泵与风机的工作原理,掌握性能曲线的应用及泵与风机的选型。掌握流体流动阻力损失的计算方法。

 

1.静流体

2. 伯努利方程

3. 层流

4.紊流

5. 沿程损失

6.局部损失

14

 

理论讲授、习题讲解

传热原理

1.理解传热过程的基本概念;

2.掌握稳定情况下的传导传热计算,包括多层平壁和园筒壁的传热计算;

3.掌握常用的雷诺准数、努塞尔准数、普朗特准数、葛拉晓夫准数的含义;

4.掌握对流传热中对流给热系数简化计算公式,并能从事对流换热计算;

5.掌握辐射传热的基本概念,角系数、两固体之间的辐射传热、固体与气体之间的辐射传热计算;

6.掌握综合传热过程的分析和计算,了解换热器的形式及应用,掌握换热器对数平均温差的计算;

 

1.准数

2.角系数

3.对流换热

4.辐射换热

14

理论讲授、习题讲解

燃料及其燃烧

1.掌握燃料的种类及其组成,包括各种组成的换算。

2.掌握燃料的热工特性。

3.掌握燃料计算,通过燃烧计算求出空气需要量和烟气生成量及燃烧温度。

4.了解燃料燃烧的基本理论及其概念。

 

 

20

 

理论讲授、习题讲解

干燥过程与设备

1.了解:干燥方法与干燥设备

2.理解:干燥的物理过程

3.掌握:湿空气的性质、湿空气的I—x图的组成与应用、干燥过程的物料平衡及图解法。

 

 

8

理论讲授、习题讲解

 

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

闭卷

50

百分制,60分为及格

2

平时成绩

作业

10次

20

百分制

3

课堂互动

 

20

百分制

4

平时表现

出勤情况

10

3次未参加课程则无法获得学分

 
 

学生学习建议

  • 学习方法建议
  1. 注重生产实际方面的资料学习与积累,拓宽热工领域的新成果、新发展;
  2. 了解行业动态及相关评价指标的制定与评审;
  3. 在网上观看其它相关国家级或省级精品资源共享课或视频公开课。
  • 学生课外阅读参考资料

1.《热工基础与应用》,傅秦生编著, 2001年;非自编,面向21世纪高等教学内容和课程体系改革推荐教材。

2.《硅酸盐工业热工基础》,孙晋涛主编,1992年;非自编,非教育部规划教材。

课程改革与建设

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