石油大學油氣儲運專業(yè)2011課程大綱

1、課程編號：05040120工程熱力學Engineering Thermodynamics總學時：48學時總學分：3學分課程性質：技術基礎課開設學期及周學時分配：第5學期，周時數(shù)3適用專業(yè)及層次：過程裝備及控制專業(yè)、油氣儲運專業(yè)相關課程：大學物理，物理化學、化工原理教材：（工程熱力學，沈維道等編，高等教育出版社推薦參考書：（1、工程熱力學，嚴家祿編，高等教育出版社，1989第二版2、工程熱力學，曾丹苓、敖越、朱克雄等編，高等教育出版社，1986第二版3、熱力學，王竹溪編，高等教育出版社，1955）一、課程目的及要求工程熱力學是一門專業(yè)技術基礎課，其任務是培養(yǎng)學生運用熱力學的定律、定理及有關的理論

2、知識，對熱力過程進行熱力學分析的能力；初步掌握工程設計與研究中獲取物性數(shù)據(jù)，對熱力過程進行有關計算的方法。為學習后續(xù)課程及畢業(yè)后參加實際工作奠定基礎。本課程的重點及要求：（） 掌握工程熱力學中的基本概念及基本定律。（） 掌握過程和循環(huán)的分析研究及計算方法，特別是熱能轉化為機械能是由工質的吸熱、膨脹、排熱等狀態(tài)變化過程實現(xiàn)的。（） 掌握常用工質的性質，因為工質對過程狀態(tài)變化過程有著極重要的影響。（） 了解動力循環(huán)、制冷循環(huán)、熱泵循環(huán)等常見熱力循環(huán)的熱力過程。二、課程內容及學時分配第零章緒論內容：0.1 熱能及其利用0.2 熱力工程及熱力學發(fā)展簡史0.3 工程熱力學的研究對象及主要內容及熱力學的研

3、究方法學時分配：1學時第一章基本概念內容：1.1 熱能在熱機中轉變成機械能的過程1.2 熱力系統(tǒng)1.3 工質的熱力學狀態(tài)及其基本狀態(tài)1.4 平衡狀態(tài)、狀態(tài)方程式、坐標圖1.5 工質的狀態(tài)變化過程1.6 過程功和熱量1.7 熱力循環(huán)學時分配：3學時第二章熱力學第一定律內容：2.1 熱力學第一定律的實質2.2 熱力學能和總能2.3 能量的傳遞與轉化2.4 焓及熱力學第一定律的基本能量方程式2.5 開口系統(tǒng)的能量方程式及能量方程式的應用學時分配：4學時第三章理想氣體的性質內容：3.1 理想氣體的概念及其狀態(tài)方程式3.2 理想氣體的比熱、熱力學能、焓及熵3.3 理想氣體的混合物學時分配：4學時第四章理

4、想氣體的熱力過程內容：4.1 研究理想氣體的目的及一般方法4.2 定容過程、定壓過程、定溫過程、絕熱過程及多變過程學時分配：4學時第五章熱力學第二定律內容：5.1 熱力學第二定律5.2 可逆循環(huán)分析及其熱效率5.3 卡諾定理5.4 熵參數(shù)、熱過程方向的判據(jù)5.5 熵增原理及熵方程5.6 火用參數(shù)的基本概念及熱量火用學時分配：6學時第六章實際氣體的性質及熱力學一般關系內容：6.1 理想氣體與實際氣體的區(qū)別6.2 范德瓦爾議程及R-K方程6.3 對應態(tài)原理與通用壓縮因子圖6.4 維里方程、麥克斯韋關系和熱系數(shù)6.5 熱力學能、焓、熵及比熱容的一般關系學時分配：2學時第七章水蒸氣內容：7.1 飽和溫

5、度和飽和壓力7.2 水的定壓加熱汽化過程7.3 水和水蒸氣的狀態(tài)參數(shù)7.4 水蒸氣表和圖7.5 水蒸氣的基本熱力過程學時分配：4學時第八章氣體和蒸汽的流動內容：8.1 穩(wěn)定流動的基本方程式8.2 促使流速改變的條件8.3 噴管的計算8.4 背壓變化時噴管內流動過程簡析8.5 有摩阻的絕熱流動和絕熱節(jié)流學時分配：4學時第九章壓氣機的熱力過程內容：9.1 單級活塞式壓氣機的工作原理和理論耗功量9.2 余隙容積的影響9.3 多級壓縮和級間冷卻9.4 葉輪式壓氣機的工作原理學時分配：2學時第十章氣體動力循環(huán)內容：10.1 分析動力循環(huán)的一般方法10.2 活塞式內燃機實際循環(huán)的簡化10.3 活塞式內燃機

6、的理想循環(huán)10.4 活塞式內燃機各種理想循環(huán)的熱力學比較10.5 燃氣輪機裝置循環(huán)10.6 燃氣輪機裝置的定壓加熱實際循環(huán)學時分配：6學時第十一章蒸汽動力循環(huán)裝置內容：11.1 簡單蒸汽動力裝置循環(huán)朗肯循環(huán)11.2 再熱循環(huán)及回熱循環(huán)學時分配：2學時第十二章熱力裝置及其循環(huán)氣（氣體動力循環(huán)、蒸汽循環(huán)、制冷循環(huán)、熱泵循環(huán)）內容：12.1 制冷循環(huán)概況12.2 壓縮空氣與壓縮蒸汽制冷循環(huán)12.3 制冷劑的性質12.4 熱泵循環(huán)學時分配：2學時第十三章實驗內容：12.5 噴管性能實驗。12.6 空氣定壓比熱容的測定。學時分配：4學時三、教學重點與難點第一章基本概念1.1 掌握工程熱力學中的一些基本術

7、語和概念：熱力系、平衡態(tài)、準平衡過程、可逆過程等。1.2 掌握狀態(tài)參數(shù)的特征，基本狀態(tài)參數(shù)p、v、T的定義和單位等。掌握熱量和功量過程量的特征，并會用系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)對可逆過程的熱量、功量進行計算。1.3 了解工程熱力學分析問題的特點、方法和步驟。第二章熱力學第一定律2.1 深入理解熱力學第一定律的實質，熟練掌握熱力學第一定律及其表達式。能夠正確、靈活地應用熱力學第一定律表達式來分析計算工程實際中的有關問題。2.2 掌握能量、儲存能、熱力學能、總能的概念。2.3 掌握體積變化功、推動功、軸功和技術功的要領及計算式。2.4 注意焓的引出及其定義式。第三章理想氣體的性質3.1 熟練掌握并正確應用理想

8、氣體狀態(tài)方程式。3.2 正確理解理想氣體比熱容的概念；熟練掌握和正確應用定值比熱容、平均比熱容來計算過程熱量，以及計算理想氣體熱力學能、焓和熵的變化。第四章理想氣體的熱力過程4.1 熟練掌握5種基本過程（定容過程、定壓過程、定溫過程、絕熱過程及多變過程）的初終態(tài)基本狀態(tài)參數(shù)p、v、T之間的關系。4.2 熟練掌握5種基本過程以及多變過程以及多變過程系統(tǒng)與外界交換的熱量、功量的計算。4.3 能將各過程表示在pv圖和Ts圖上，并能正確地應用pv圖和Ts圖判斷過程的特點，即u，h，q及w等的正負值。第五章熱力學第二定律5.1 在深領會熱力學第二定律實質的基礎上，認識能量不僅有"量"

9、的多少，而且還有"質"的高低。5.2 掌握卡諾定理。掌握熵的意義、計算和應用。5.3 掌握孤立系統(tǒng)和絕熱系統(tǒng)熵增的計算，從而明確能量損耗的計算方法。5.4 了解（可用能、有效能）的要領及其計算。5.5 學會用熵分析法對熱力過程進行熱工分析，認識提高能量利用經(jīng)濟性的方向、途徑和方法。第六章實際氣體的性質及熱力學一般關系6.1 了解熱力學一般關系式及如何由可測量參數(shù)求不可測量參數(shù)；由易測量參數(shù)求不易測量參數(shù)。6.2 了解如何根據(jù)熱力學理論來指導實驗和整理實驗數(shù)據(jù)，以減少實驗次數(shù)，節(jié)省人力和物力。6.3 了解常用的實際氣體狀態(tài)方程，掌握范德瓦爾方程及R-方程（包括其各項的物理意義

10、）。6.4 掌握對比態(tài)原理，會計算對比參數(shù)并能利用通用壓縮因子圖進行實際氣體的計算。第七章水蒸氣7.1 應掌握有關蒸氣的各種術語及其意義。例如：汽化、凝結、飽和態(tài)、飽和蒸氣、飽和液體、飽和溫度、飽和壓力、三相點、臨界點、汽化潛熱等。7.2 了解水蒸氣定壓發(fā)生過程及其在pv圖和Ts圖上的一點、二線、三區(qū)、和五態(tài)。7.3 了解水蒸氣圖表的結構，并掌握其應用。7.4 掌握蒸氣熱力過程的熱量和功量的計算。第八章氣體和蒸汽的流動8.1 掌握液體的位能變化可略去不計、又不對機器作功的一元可逆絕熱即定熵穩(wěn)定流動的基本方程。這些基本方程是本章的研究基礎。8.2 弄清促使流速改變的力學條件和幾何條件，以及這兩個

11、條件對流速的影響。理解氣流截面積變化的原因。8.3 掌握噴管中氣體流速、流量的計算，會進行噴管外形的選擇和尺寸的計算，以及有摩阻時噴管出口參數(shù)的計算。能熟練進行噴管的設計和校核兩類計算。8.4 明確滯止焓、臨界截面、臨界參數(shù)及絕熱節(jié)流的概念第九章壓氣機的熱力過程9.1 掌握活塞式壓氣機和葉輪式壓氣機的工作原理。9.2 掌握不同壓縮過程（絕熱、定溫、多變）狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律、耗功的計算，以及壓氣機耗功的計算。9.3 了解多級壓縮、級間冷卻的工作情況。了解余隙容積對活塞式壓氣機工作的影響。第十、十一、十二章熱力裝置及其循環(huán)氣（氣體動力循環(huán)、蒸汽循環(huán)、制冷循環(huán)、熱泵循環(huán)）內容：10.1 掌握各種裝置

12、循環(huán)的實施設備及工作流程。10.2 掌握將實際循環(huán)抽象和簡化為理想循環(huán)的一般方法，并能分析各種循環(huán)的熱力過程組成。10.3 掌握各種循環(huán)的吸熱量、放熱量、作功量及熱效率等能量分析和計算的方法。10.4 會分析影響各種循環(huán)熱效率的因素。10.5 掌握提高各種循環(huán)能量利用經(jīng)濟性的具體方法和途徑。四、主要教學方法采用多媒體課件與教師板書相結合的方式，以啟發(fā)式教育為主五、典型作業(yè)練習 課程內容典型作業(yè)題思考題0、概述51.基本概念1-1,1-2,1-6,1-8,1-9,1-13,1-1552熱力學第一定律2-3,2-5,2-6,2-8,2-9,2-11,2-1283理想氣體的性質3-3,3-4,3-6

13、,3-9,3-10,3-14,3-1864理想氣體的熱力過程4-1,4-2,4-4,4-6,4-10,4-12,4-15,4-2065熱力學第二定律5-3,5-4,5-7,5-10,5-11,5-13,5-17,5-19、5-21,5-2556實際氣體的性質及熱力學一般關系式6-2，6-4，6-547水蒸氣7-1，7-3，7-5，7-738氣體與蒸氣的流動8-2，8-5，8-729壓氣機的熱力過程9-2，9-4，9-5，9-7310氣體動力循環(huán)、蒸氣動力循環(huán)、裝置制冷循環(huán)10-2，10-3，10-7，11-2，11-4，11-6，12-3，12-58總計6155六、課程考核方式課程考試采用期末

14、閉卷考試的形式，總成績以考試成績與平時成績試各占一定份額課程編號：05160310工程流體力學 AEngineering Fluid Mechanics A 總學時：48 總學分：3課程性質：必修開設學期及周學時分配：第五學期 3學時/周適用專業(yè)及層次：油氣儲運本科相關課程：理論力學、材料力學、流體機械等教材：工程流體力學，黃衛(wèi)星，陳紅梅等，工程流體力學，化學工業(yè)出版社，2005年推薦參考書：1 流體力學，景思睿等編著，西安交通大學出版社，2001年2工程流體力學，袁恩熙主編，石油工業(yè)出版社，1989年3流體力學，張也影編，高等教育出版社，1990年4流體力學（上，下），吳望一編著，北京大學出

15、版社，1982年一、 課程目的及要求本課程為過程機械與控制專業(yè)的主要技術基礎課，是聯(lián)系前期基礎課和后期專業(yè)課程的重要橋梁和紐帶，在學生知識結構體系中起到承上啟下的作用。課程內容主要以講述流體運動規(guī)律、流體與物體間相互作用的有關概念、觀點、定理、方程及流體力學解決問題的方法等基礎知識。內容編排上，在保證流體力學理論體系完整的同時增補與過程機械與控制有關的基礎知識。目的是為過程機械與控制專業(yè)的學生打下必要的流體力學基礎知識，培養(yǎng)學生用流體力學觀點分析、解決實際問題的能力，為學生培養(yǎng)的總目標服務。二、 課程內容及學時分配緒論（1學時） 工程流體力學的研究對象及發(fā)展簡史；工程流體力學在石油工業(yè)中的應用

16、第一章 流體及其主要的物理性質（3學時） 講述流體的概念、重度、密度、比重；粘性，牛頓內摩擦定律，表面張力，毛細現(xiàn)象；流體受力分析。第二章 流體靜力學（8學時） 水靜壓強的特性，水靜力學的基本方程式，水靜壓分布規(guī)律，壓強的兩種量測標準，方程中各項的意義（2學時）；歐拉平衡微分方程，等壓面，平衡微分方程針對絕對靜止和相對靜止情況的積分（4學時）；連通器等壓面原理及其應用液體測壓計。液體作用在平面和曲面上的力；壓力體，物體在水中的潛浮原理（2學時）。第三章 流體運動學（6學時） 流體流動的兩種描述方法，穩(wěn)定流動和非穩(wěn)定流動，隨體導數(shù)（2學時），跡線、流線及流線方程，流管、流束及總流。有效斷面，流量

17、和平均流速（2學時）；流體微團的運動變形（2學時）。第四章 理想流體動力學基本方程（10學時）正確理解系統(tǒng)和控制體的概念，掌握雷諾輸運公式及其相關概念（2學時），正確運用質量守恒方程，動量守恒方程（2學時），動量矩方程（2學時）、能量守恒方程分析問題，掌握伯努利方程、動量方程的應用。（4學時）第五章 相似理論和量綱分析（4學時）相似概念；相似準則（2學時）；量綱分析法；近似的模型實驗（2學時）。第六章 理想流體的平面勢流（6學時） 理想流體運動微分方程；歐拉積分和伯努利積分及其應用速度勢和流函數(shù)（2學時）；幾種簡單的平面勢流及其疊加（2學時）；直均流繞圓柱體無環(huán)流流動、有環(huán)流流動（2學時）。第

18、七章 粘性流體管內流動（10學時）粘性流體的兩種流動狀態(tài)；幾種層流流動環(huán)流流動（2學時）；管內流動的兩種損失；流體在圓管中的湍流流動（2學時）；沿程損失系數(shù)的實驗研究，莫迪圖 （2學時）；局部損失系數(shù)；管道的水力計算（4學時）。三、 教學重點與難點第一章 流體及其主要的物理性質重點：是連續(xù)介質模型概念、作用在流體上的力及牛頓內摩擦定律。難點：連續(xù)介質模型。第二章 流體靜力學重點：靜止流體的壓強特點，靜止液體對平板和曲面的作用力。非慣性坐標系中的靜止流體；靜止液體對平板和曲面的作用力。難點：靜止液體對平板和曲面的作用力。第三章 流體運動學重點：描述流體運動的兩種方法（拉格朗日法和歐拉法）；流線、

19、跡線。難點：流線、跡線方程。第四章 理想流體動力學基本方程重點：掌握雷諾輸運公式及其相關概念，質量守恒方程，動量守恒方程，動量矩方程、能量守恒方程難點：雷諾輸運公式、質量守恒方程，動量守恒方程，動量矩方程、能量守恒方程第五章 相似理論和量綱分析內容重點：相似準則、量綱分析法。難點：量綱分析法。第六章 理想流體的平面勢流重點：歐拉積分和伯努利積分及其應用；速度勢和流函數(shù)；直均流繞圓柱體無環(huán)流流動、有環(huán)流流動。難點：基本勢流的疊加第七章 管內粘性流體流動 重點：幾種層流流動的特征，管內湍流、及沿程損失、局部損失，管道計算。難點：管道內的湍流流動的特征。四、 主要教學方法理論課程和虛擬實驗課程相結合

20、，采用多媒體教學五、 典型作業(yè)練習第一章 判斷：根據(jù)牛頓內摩擦定律，當流體流動時，流體內部內摩擦力大小與該處的流速大小成正比。 第二章 圖是運送液附體的槽車簡化模型：槽車以等加速度做水平運動。槽車靜止時，車內液體的高度為。試求槽車在等加速度運動過程中自由液面的形狀。假定自由液面的壓力為。第三章 求流體的跡線和流線方程。已知直角坐標系中的速度場。試求：跡線方程；流線方程；。第四章 水射流直徑，速度，平板法線與射流方向的夾角，平板沿其法線方向運動速度。試求作用在平板法線方向上的力第五章 在圓管層流中，沿壁面的切應力與管徑，流速及流體粘性系數(shù)有關，試用量綱分析法（雷利法）導出此關系的一般表達式。第六

21、章 已知二元流場速度分布為ux=6y，uy=8x，求繞圓x2+y2=1的環(huán)量。第七章 兩平行平板，長cm，寬度cm，間隙cm。若上平板以m/s的速度沿正向平移，壓差bar，液體的動力粘度為，試求通過的液體流量。六、課程考核方式 平時成績（包括出勤情況，平時作業(yè)，實驗報告）占20。期末考試成績占80。課程編號：05040220 傳熱學B教學大綱 Heat-transfer B總學時:32總學分:2課程性質: 必修課開設學期及周學時分配：第五學期，共32周，每周2學時，課堂學時：32適用專業(yè)及層次：油氣儲運專業(yè)相關課程：高等數(shù)學、工程流體力學、工程熱力學教材： 傳熱學（第四版）楊世銘編著，高教出版

22、社，1998推薦參考書：傳熱學趙鎮(zhèn)南，高等教育出版社，2002 傳熱學戴鍋生，高等教育出版社，1999一、課程目的及要求傳熱學是研究熱量傳遞規(guī)律的科學，是熱能與動力工程專業(yè)的主干技術基礎課。它不僅為學生學習有關的專業(yè)課程提供基礎理論知識，也為從事熱能利用、熱工設備設計的工程技術人員打下必要的基礎。通過本課程的學習，應使學生掌握分析工程傳熱問題的基本能力，掌握熱量傳遞的基本規(guī)律。二、課程內容及學時分配第一章 緒論 1.1 熱量傳遞的三種基本方式1.2傳熱過程和傳熱系數(shù)1.3 傳熱學發(fā)展歷史學時分配：2學時第二章 導熱基本定律及穩(wěn)態(tài)導熱 2.1導熱基本定律2.2導熱微分方程式及定解條件2.3通過平

23、壁、圓筒壁、球殼和其他變截面物體的導熱學時分配：6學時第三章 非穩(wěn)態(tài)導熱 3.1非穩(wěn)態(tài)導熱的基本概念3.2集總參數(shù)法的簡化分析3.3一維非穩(wěn)態(tài)導熱問題的分析解學時分配：6學時第四章 對流換熱 4.1對流換熱概說4.2對流換熱問題的數(shù)學描寫4.3對流換熱的邊界層微分方程組4.4邊界層積分方程組的求解及比擬理論4.5相似原理及量綱分析4.6相似原理的應用4.7內部流動強制對流換熱實驗關聯(lián)式4.8外部流動強制對流換熱實驗關聯(lián)式學時分配：8第五章 凝結與沸騰換熱 5.1凝結換熱現(xiàn)象5.2膜狀凝結分析解及實驗關聯(lián)式5.3影響膜狀凝結的因素5.4沸騰換熱現(xiàn)象5.5沸騰換熱計算式5.6影響沸騰換熱的因素學時

24、分配：4學時第六章 熱輻射基本定律及物體的輻射特性 6.1熱輻射的基本概念6.2黑體輻射基本定律6.3實際固體和液體的輻射特性6.4實際物體的吸收比與基爾霍夫定律學時分配：4學時第七章 輻射換熱的計算 7.1角系數(shù)的定義、性質及計算7.2被透熱介質隔開的兩固體表面間的輻射換熱7.3多表面系統(tǒng)輻射換熱的計算學時分配：2三、 教學重點與難點第一章 緒論 1.1 掌握熱傳導、熱對流和熱輻射三種基本傳熱方式的概念1.2掌握傳熱過程和傳熱系數(shù)的概念1.3 了解發(fā)展簡史第二章 導熱基本定律及穩(wěn)態(tài)導熱 2.1掌握基本概念如溫度場、付立葉定律、導熱系數(shù)2.2掌握導熱微分方程式的推導過程及定解條件的定義2.3掌

25、握通過平壁、圓筒壁、球殼和其他變截面物體的導熱的計算方法第三章 非穩(wěn)態(tài)導熱 3.1掌握非穩(wěn)態(tài)導熱的基本概念、分類3.2掌握集總參數(shù)法計算非穩(wěn)態(tài)導熱問題的基本過程和方法3.3掌握求解一維非穩(wěn)態(tài)導熱問題分析解的方法，重點掌握諾模圖的應用第四章 對流換熱 4.1掌握對流換熱系數(shù)的影響因素、求解方法及對流換熱問題的分類4.2掌握對流換熱問題的數(shù)學描寫的推導過程4.3掌握對流換熱的邊界層理論的基本概念及微分方程組4.4掌握應用邊界層積分方程組的求解的方法4.5掌握相似原理應用的條件、物體相似的判斷方法及量綱分析的步驟4.6掌握應用相似原理求解實際對流換熱問題的過程4.7了解內部流動強制對流換熱實驗關聯(lián)式

26、4.8了解外部流動強制對流換熱實驗關聯(lián)式第五章 凝結與沸騰換熱 5.1掌握珠狀凝結和膜狀凝結的概念5.2掌握膜狀凝結分析解的推導過程及實驗關聯(lián)式5.3掌握影響膜狀凝結的因素5.4掌握沸騰換熱的基本概念、分類5.5掌握沸騰換熱計算式5.6掌握影響沸騰換熱的因素第六章 熱輻射基本定律及物體的輻射特性 6.1掌握熱輻射的基本概念、吸收比、反射比、穿透比6.2掌握黑體輻射的三大基本定律6.3掌握黑度的概念及實際固體和液體的輻射特性6.4掌握實際物體的吸收比與基爾霍夫定律第七章 輻射換熱的計算 7.1掌握角系數(shù)的定義、性質及計算方法7.2掌握被透熱介質隔開的兩固體表面間的輻射換熱的計算方法7.3掌握多表

27、面系統(tǒng)輻射換熱的計算方法四、 主要教學方法采用多媒體課件與教師板書相結合的方式，以啟發(fā)式教育為主。五、 典型作業(yè)練習 課程內容典型作業(yè)題思考題1、緒論1、7、9、14172、導熱基本定律及穩(wěn)態(tài)導熱4、8、11、141103、非穩(wěn)態(tài)導熱6、9、23、37194、對流換熱2、3、7、10、251175、凝結與沸騰換熱7、12、28、331106、熱輻射基本定律及物體的輻射特性1、5、16、18、22、23187、輻射換熱的計算6、7、8、11、18112六、課程考核方式本課程考核按平時成績、考試成績分別計，各占比例：20%、80%，按百分制評定成績。平時成績根據(jù)學生的考勤和作業(yè)情況評定。課程編號：

28、05021400測試儀表與自動化 Testing Instrument and Automation 總學時：32 總學分：2課程性質：專業(yè)基礎課開設學期及周學時分配：第5學期，1-8周，每周4學時適用專業(yè)及層次：油氣儲運工程本科專業(yè)相關或先行課程：高等數(shù)學，電工，數(shù)字電子，模擬電子教材：化工儀表及自動化，歷玉鳴，化學工業(yè)出版社，2006推薦參考書：過程裝備控制技術及應用.，王毅，化學工業(yè)出版社，2001傳感技術及應用教程，張洪潤，張亞凡，清華大學出版社，2005過程控制金以慧主編 清華大學出版社計算機控制系統(tǒng)何光忠、李偉主編 清華大學出版社1 課程目的及要求測試儀表與自動化是一門專業(yè)基礎課，

29、是針對油氣儲運工程本科專業(yè)學生開設的?，F(xiàn)在自動控制技術已經(jīng)滲透到生產(chǎn)的各個領域，而測試技術則是其中密不可分的部分。本課程的目的就是使學生掌握對裝備與機械進行測試和控制的基本理論與原理，培養(yǎng)學生成為掌握多學科知識與技能的復合型人才。本課程的基本要求：通過本課程的學習，學生可掌握有關壓力、液位、流量、溫度等過程參數(shù)的檢測原理、方法及檢測系統(tǒng)的構成，掌握基本儀表的構成及工作原理，并初步學會檢測及顯示儀表的選型、使用的基本知識。同時學生掌握控制系統(tǒng)的基本理論概念，能夠將過程裝備與機械、計算機自動測試、控制、自動化等方面的知識有機的結合在一起。2 課程內容及學時分配2.1自動控制系統(tǒng)基本概念（4學時）2

30、.1.1自動化的主要內容。2.1.2 控制系統(tǒng)的組成及方框圖。2.1.3 控制系統(tǒng)的分類。掌握各類系統(tǒng)的特點、方框圖。2.1.4 控制系統(tǒng)的過渡過程的四種基本形式，掌握各性能指標的定義。2.2被控對象的數(shù)學模型（2學時）2.2.1化工對象的特點及其描述方法。2.2.2 對象數(shù)學模型的建立：機理建模和實驗建模。2.2.3 常用的特性參數(shù)的概念及實驗確定方法。2.3檢測儀表與傳感器（8學時）3.3.1簡單介紹測量的基本概念、測量方法，儀表的組成、分類和性能指標。2.3.2壓力的基本概念、壓力儀表的分類，液柱式壓力計、彈性式壓力計、電子式壓力計、智能型壓力變送器以及壓力表的選用和安裝。2.3.3流量

31、的基本概念，差壓式流量計、轉子流量計、橢圓齒輪流量計、渦輪流量計、電磁流量計、渦街流量計和質量流量計的特點、基本原理、使用場合。2.3.4物位的基本概念，差壓式液位變送器、電容式物位傳感器、稱重式液罐計量儀的基本原理、特點、使用。2.3.5溫度的基本概念、溫標、溫度的測量方法及測溫儀表的分類，熱電偶溫度計、熱電阻溫度計、電動溫度變送器的基本原理、結構、特點。2.4 顯示儀表（3學時）2.4.1介紹動圈式顯示儀表。2.4.2介紹數(shù)碼顯示工作原理和結構。2.4.3數(shù)字式顯示儀表的原理和組成。2.4.4簡單介紹無筆、無紙記錄儀的原理、組成以及使用。2.5自動控制儀表（4學時）2.5.1基本控制規(guī)律：

32、雙位、比例、積分、微分控制。2.5.2數(shù)字式控制儀表。2.6執(zhí)行器（4學時）2.6.1各類執(zhí)行器的特點，電動執(zhí)行器和氣動執(zhí)行器的工作原理。調節(jié)閥的分類，各類調節(jié)閥的特點及選用，調節(jié)閥的流量特性。2.6.2電-氣轉換器及電-氣閥門定位器的工作原理。2.7簡單控制系統(tǒng)（2學時）2.7.1簡單控制系統(tǒng)的結構。2.7.2簡單控制系統(tǒng)的設計：被控變量的選擇，操縱變量的選擇，測量元件的影響。2.7.3控制規(guī)律的選擇。2.7.4控制器參數(shù)的工程整定。2.8復雜控制系統(tǒng)（1學時）2.8.1串級控制系統(tǒng)的結構及特點。2.8.2均勻控制系統(tǒng)的結構及特點。2.8.3比值控制系統(tǒng)的結構及特點。2.8.4前饋控制系統(tǒng)的

33、結構及特點。2.9計算機控制系統(tǒng)（2學時）2.9.1直接數(shù)字控制系統(tǒng)的結構及特點。2.9.2集散控制系統(tǒng)的結構及特點。2.9.3現(xiàn)場總線的特點，常用現(xiàn)場總線介紹。2.10 總復習（2學時）3 教學重點與難點第一章 自動控制系統(tǒng)基本概念重點掌握自動控制的主要內容以及控制系統(tǒng)的構成，以及控制系統(tǒng)的過渡過程的概念。第二章 被控對象數(shù)學模型了解被控對象數(shù)學模型的概念及建立，重點掌握被控對象的特性參數(shù)概念。第三章 檢測儀表與傳感器重點掌握誤差的概念，壓力測量儀表、溫度測量儀表、流量測量儀表以及液位測量儀表的種類、特點、如何選用。第四章 顯示儀表重點掌握熱電阻、熱電偶的變送、數(shù)字顯示儀表。第五章 自動控制

34、儀表重點掌握基本控制規(guī)律特點及其對過渡過程的影響，以及數(shù)字控制儀表。第六章 執(zhí)行器重點掌握執(zhí)行器的分類、流量特性，以及執(zhí)行器的選擇和安裝。第七章 簡單控制系統(tǒng)了解簡單控制系統(tǒng)的設計步驟及要注意的問題。第八章 復雜控制系統(tǒng)簡單了解均勻控制系統(tǒng)、比值控制系統(tǒng)、選擇性控制系統(tǒng)，重點掌握串級控制和前饋控制。第十章 計算機控制系統(tǒng)掌握計算機控制系統(tǒng)的結構及特點。4 主要教學方法測試儀表及自動化是培養(yǎng)應用型人才、拓寬專業(yè)知識的一門應用性很強的課程，建議課程內容盡量與國內外控制系統(tǒng)的發(fā)展水平相一致。課程在控制系統(tǒng)的基本概念和理論講解清楚后，重點放在測量儀表、傳感器的性能、適用場合和選用。同時盡可能采用先進的

35、教學手段，如多媒體教學，增大課堂信息量，提高教學效率。5 典型作業(yè)練習各章都有一定的思考題和練習題，配合每章內容的教學要求學生作一定量的作業(yè)。對課本中思考題應盡可能的多作，并作為概念題考試內容來要求。要求學生每一章做不少于3道習題，并且根據(jù)內容要求可適當補充本章習題，以提高學生對基本理論和概念的理解，使學生對如何設計控制系統(tǒng)有一個簡單了解。課程內容思考題1.自動控制系統(tǒng)基本概念1，2，4，8，17，212.被控對象數(shù)學模型1，2，4，8，11，143.檢測儀表與傳感器2，47，24，25，60，704.顯示儀表3，7，21，225.自動控制儀表13，8，13，6.執(zhí)行器2，4，11，167.簡

36、單控制系統(tǒng)1，5，7，13，14，236 課程考核方式本課程考核按平時成績、考試成績百分制評定成績計，比例任課教師根據(jù)實際教學情況確定，建議平時成績占30%，建議考試成績占70%，平時成績根據(jù)學生的考勤和作業(yè)情況評定。大綱執(zhí)筆人：杭柏林 教研室主任：陳建國課程編號：05022420流體機械 Fluid Machinery 總學時：32 總學分：2課程性質：專業(yè)選修課開設學期及周學時分配：6學期，周學時34適用專業(yè)及層次：熱能與動力工程，油氣儲運本科，?？?相關課程：工程熱力學，工程流體力學教材：過程流體機械，康勇等編著，化學工業(yè)出版社，2007年，流體機械原理張可危主編，北京：機械工業(yè)出版社，

37、2000年。推薦參考書：過程流體機械，姜培正編著，化學工業(yè)出版社，2010年，流體機械原理張可危主編，北京：機械工業(yè)出版社，2000年?；C器，高慎勤編著，化學工業(yè)出版社，1994年。泵與壓縮機汪云瑛，張湘亞主編，北京：石油工業(yè)出版社，1984容積式壓縮機技術手冊郁永章主編，北京：機械工業(yè)出版社，2000一、 課程目的及要求 本課程將為學生對流體機械理論、設計、選型、管理及維修打下良好的基礎，為今后從事工程設計、技術開發(fā)、經(jīng)營管理以及工程科學研究工作創(chuàng)造條件。本課程的主要作用和基本要求：1.掌握流體機械基本工作原理、結構形式、運行性能與調節(jié)控制、安全可靠性及選型的基本原則和方法；2.掌握基本

38、理論和各性能參數(shù)的理論公式及計算方法；3.了解相近流體機械的原理與理論，學會應用基本理論知識；4.提高分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)開發(fā)研究、創(chuàng)新設計的基本技能。本課程內容主要包括：緒論、離心泵、容積式壓縮機、離心壓縮機、葉輪式機械。二、 課程內容及學時分配1.緒論1.1 機械概述，流體機械分類機械分為：動力機械；工作機械；能量變換機械。流體機械分類：水力機械；汽輪機械；內燃機械；化工機械；風力機械；液壓機械（氣壓機械）；液力機械；制冷機械；熱力機械。流體機械的用途及發(fā)展1.2 能源概述、發(fā)展與需求能源工業(yè)：世界能源形式（種類）石油、煤炭、水利、核能、風能、太陽能、地熱、潮汐。世界能源需求比，

39、石油：40.04%、天然氣：23.23%、煤：26.89%、核能：7.08%、水利與其他：2.76%。石油占總能源的40%以上，國民經(jīng)濟的支柱之一。能源的利用律高低，主要依賴流體機械的功效。中國的能源資源：煤：40%、石油天然氣：30%、水利：20%、其他10%，煤儲量世界第一，石油年產(chǎn)量：1.7億噸，進口：1.1億噸（05年），中國水利資源占世界10%，開發(fā)利用1/6。2. 離心泵2.1 離心泵的分類、特點、結構、工作原理2.2 離心泵葉輪上能量計算、葉輪速度三角形，伯努利方程及應用。2.3離心泵的吸入特性，發(fā)生汽蝕的機理及后果，汽蝕余量的計算，提高泵抗汽蝕性能的措施。離心泵的運行特性，運行

40、工況的調節(jié)，泵的啟動和運行中注意事項。相似理論在離心泵中的應用，比轉數(shù)，葉輪切割定律。2.4 其他類型泵簡述；泵的選用原則及分類，選用方法與步驟。3. 容積式壓縮機3.1 容積式壓縮機分類、工作原理、結構，基本參數(shù)計算，3.2 往復活塞式壓縮機的熱力性能、功、功率、效率，壓縮過程及功能計算，實際循環(huán)功、功率及效率，多級壓縮計算，排氣壓力與排氣溫度。3.3 動力性能、慣性力平衡，運動分析，工作力、慣性力、慣性質量，往復慣性力平衡，旋轉慣性力平衡。4 其他容積式壓縮機4.1 其他壓縮機種類，基本參數(shù)及計算。種類有：隔膜式壓縮機；斜盤與斜軸式壓縮機；徑向活塞式壓縮機；滑管與滑塊式壓縮機；擺動活塞式壓

41、縮機；滾動活塞式；擺動轉子式；滑尤式壓縮機；雙螺桿式壓縮機；單螺桿式壓縮機；螺旋葉片式；渦旋式壓縮機；羅茨式；單齒轉子式；液環(huán)式壓縮機；轉缸滾動活塞式等。4.2 各種類型壓縮機結構、工作原理、參數(shù)計算5.離心壓縮機5.1 離心壓縮機結構、工作原理、特點5.2 離心壓縮機熱力性能，歐拉方程、能量方程、伯努利方程。葉輪葉片進出口速度三角形，單級功、功率和效率，多級功率和效率，軸功率、驅動機功率。5.3 級內能量損失，功率及效率。任意截面的壓力、溫度計算。5.4 性能、調節(jié)與控制、相似理論及應用。喘振工況與堵塞工況。壓縮機與管網(wǎng)聯(lián)合工作特性；壓縮機的調節(jié)方法及特點。離心壓縮機安全可靠性簡介。選型分類

42、及選型方法。6. 葉輪式機械6.1 概述，原動機，蒸汽輪機、水輪機，火力發(fā)電站，水利發(fā)電站。6.2 水輪機種類、結構，水輪機參數(shù)計算，水利沖擊功及功率。蒸汽輪機結構、葉輪工作原理，膨脹功、功率。各章學時安排課程內容講課時數(shù)作業(yè)題數(shù)思考題數(shù)1 .緒論222. 離心泵83433. 容積式壓縮機8234. 離心壓縮機8345. 葉輪式機械42機動2三、 教學重點與難點1.緒論：重點講機械分類與發(fā)展，能源概況。第八章 泵：重點講泵的典型結構、工作原理，泵的基本方程，性能參數(shù)計算，伯努利方程的應用，功率及效率。吸入特性，汽蝕的機理及后果，汽蝕余量的計算，運行特性，運行工況的調節(jié)，其它泵類設備等。難點是伯

43、努利方程的應用、功率及效率、汽蝕余量的計算。第九章 容積式壓縮機：重點講往復活塞式壓縮機結構、熱力性能、動力性能，調節(jié)與控制、選型和其他類型容積式壓縮機。難點在熱力性能和動力性能，講清楚活塞式壓縮機理論和實際壓縮功、功率效率、排氣溫度和壓力、作用力、慣性力及平衡問題。第十章 離心式壓縮機：重點講結構、葉輪速度三角形、歐拉方程、能量方程、伯努利方程、壓縮功及功率、能量損失形式、工作特性與調節(jié)、相似理論及應用、選型與安全可靠性。難點是葉輪速度三角形、歐拉方程、能量方程、伯努利方程、壓縮功及功率、能量損失形式等理論，拓展到其它葉輪式機械中。第十一章 葉輪式機械：重點講蒸汽輪機結構、原理和能量計算，水

44、輪機的結構及功能計算。難點是動量矩、動量矩定理，能量方程。四、 主要教學方法課堂教學為主，采用多媒體課件，實物圖片和模型，結合課外資料查詢。五、 典型作業(yè)練習1.容積式壓縮機習題計算理想氣體理想壓縮循環(huán)下的熱力性能計算；實際狀態(tài)下的性能計算。第十二章 其他容積式壓縮機參數(shù)計算。第十三章 離心式壓縮機習題練習歐拉方程、能量方程和伯努利方程的應用。第十四章 離心泵類習題練習離心泵基本參數(shù)的計算、吸入?yún)?shù)計算、相似理論的應用。六、課程考核方式 閉卷考試為主，其他方法并用。增加分析、理論應用和論述類題目。 撰寫人：張瑩 審核人：胡德棟課程編號：05060100油氣管道設計與管理Design and M

45、anagement of the Oil & Gas Pipelines 總學時:64 總學分：4課程性質：專業(yè)必修課 開設學期及周學時分配：第6學期 每周4學時適用專業(yè)及層次：油氣儲運工程 本科相關課程：油庫設計與管理油氣集輸工程熱力學傳熱學流體力學流體機械教材：輸氣管道設計與管理，姚光鎮(zhèn)等編著，石油大學出版社，1991 輸油管道設計與管理，楊俞蘅 張國忠等編著，石油大學出版社，1996推薦參考書：1.輸氣管道工程，王志昌，石油工業(yè)出版社，19972.天然氣礦場集輸，林存瑛，石油工業(yè)出版社，19973.天然氣處理與加工，朱利凱，石油工業(yè)出版社，19974.Oil Field Proc

46、essing of Petroleum, Volume one: Natural Gas一、課程目標及要求1.課程目標本課程為油氣儲運專業(yè)必修課之一，它的任務是使學生掌握輸油、輸氣管設計與管理的基本知識及設計原則、方法。通過本課程的學習，使學生較全面的掌握石油和天然氣的物性計算、工藝處理方法、輸送管線的工藝計算、各個泵站的特性及布置等，培養(yǎng)學生運用基礎知識解決輸油、輸氣系統(tǒng)實際問題的能力。2.課程學習要求（1） 掌握輸氣管工藝設計中的熱力、水力計算方法；（2） 掌握氣體處理的有關方法；（3） 學會根據(jù)輸氣管工作參數(shù)分析管路工況；（4） 了解輸氣管設計的基本過程；（5） 掌握輸油管工藝設計中等溫

47、輸油管道和熱油輸送管道（包括液化氣輸送 管道）及順序輸送等的工藝計算；（6） 學會根據(jù)輸油管工作參數(shù)分析管路工況；（7） 了解輸氣管設計的基本過程及各個輸油站的工藝流程。二、教學內容與學時分配輸氣管道設計與管理（共32課時）第一章 輸氣管道概況和勘察設計（4學時）主要內容：1 天然氣的來源用途 2 輸氣管道的發(fā)展概況 3 輸氣管道勘察和設計第二章 天然氣的性質（4學時）主要內容：1 天然氣的組成及表示方法 2實際氣體的狀態(tài)方程式及其應用 3 天然氣物性及其計算第四章 天然氣凈化（2學時）主要內容：1 天然氣凈化目的 2 分離與除塵設備及方法 3 天然氣脫水方法及藥劑 4 脫硫和脫二氧化碳方法第

48、五章 氣體管流的基本方程（2學時）主要內容：連續(xù)方程、運動方程、能量方程的推導第六章 輸氣管的水力計算（6學時）主要內容：1 穩(wěn)定流動的氣體管流的基本方程 2 水平輸氣管的流量計算基本公式 3 地形起伏地區(qū)輸氣管的流量計算公式 4 摩擦阻力系數(shù)與常用的輸氣管流量公式 5輸氣管基本參數(shù)對流量的影響 6 輸氣管的壓力分布及平均壓力 7 等流量復雜管計算 8 環(huán)狀集氣管網(wǎng)的計算 第七章 干線輸氣管道內涂層減阻技術（2學時）主要內容：1 管道內涂層的意義及發(fā)展概況 2 內涂層減阻原理 3 內涂層管道水力計算 4 內涂層涂料種類及優(yōu)缺點及施工工藝第八章輸氣管道熱力計算（4學時）主要內容：1輸氣管的溫度分

49、布 2輸氣管的平均溫度公式 3 總傳熱系數(shù) 4 形成水合物的成因及預防措施 第十章 壓氣站與管線輸氣管道聯(lián)合系統(tǒng)（6學時）主要內容：1壓縮機的工作原理 2 壓氣站的工作特性 3 單個及多個壓氣站與管路的聯(lián)合工作 4 離心壓縮機的調節(jié) 5壓氣站的平立面布置 6 末端儲氣 7 首站進站壓力對沿線壓力的影響 8 末端管路的終點壓力對沿線壓力的影響 9壓氣站或部分壓縮機組停運對工況的影響 10 定期分氣或集氣對工況的影響 11設計方案的經(jīng)濟比較 第十一章 輸氣站（2學時）主要內容：1輸氣站平立面布置 2 輸氣站工藝流程 3 主要工藝設備簡介4天然氣流量計量方法和設備 輸油管道設計與管理（共32課時）第

50、一章 輸油管概況和勘察設計（4學時）主要內容：1輸油管概況 2 輸油管的勘察設計工作概述 3 選線原則 4 勘察程序和要求 5 設計階段和設計要求第二章 等溫輸油管道的工藝計算（6學時）主要內容：1輸油泵站的工作特性 2 輸油管道的壓能損失 3 等溫輸油管道的工藝計算 4 等溫輸油管道設計方案的經(jīng)濟比較及運行工況分析與調節(jié)第三章 熱油輸送管道的工藝計算（4學時）主要內容：1 熱油管道的日常運行管理 2 熱油管道的啟動投產(chǎn) 3 熱油管道的停輸溫降及再啟動 第四章 長輸管道的水力瞬變（4學時）主要內容：1水擊基本微分方程及其特征線解法 2 水力瞬變的控制 3 管道泄漏的分析和監(jiān)測第五章 易凝、高粘原油的輸送（4學時）主要內容：1含蠟原油的流變特性 2 含蠟原油的熱處理特