"传热学"课程教学大纲 课程编号: 课程类型:学科基础必修课程 总学时:70+14学时 学分:5学分 适用对像:热能与动力工程专业汉族本科生 先修课程:大学物理,工程力学,工程热力学,工程流体力学 使用教材:《传热学》,杨世铭。高等教育出版社,2006年,"十一五国家规划教材 参考教材:1.Introduction to heat transfer.4 rd ed Incropera F P,Dewitt D P,2003年 2.《传热学要点与解题》,王秋旺,西安交通大学出版社,2006年 一、课程性质、目的和任务 本课程是能源和动力类以热能与动力工程为主的,涉及化工制药,航空航天,环境与安全,交通运输,武 器,材料科学及士木工程等专业的学科基础心修课程,也可作为电子信息类及其他专业的专业选修课 传热学是研究热量传递规律的科学。传热学在生产技术领域的应用十分广泛。在能源动力,化工制药,材料 冶金,机械制造,电气电信,建筑工业,交通运输,航空航天,纺织印染,农业林业,生物工程,环境保护和气象 预报等部门中存在大量的热量传递问题,而且常常还起若关键作用。它的理论体系日趋完善,内容不断充实,已经 成为现代技术学科中充满活力的主要基础学科之一, 通过本课程的学习,使学生全面掌握传热学的基本规律,深刻理解导热、对流传热、辐射传热、传热过程和 换热器、传质学等 关注其在工程实际中的应用,努力培养学生应用传热学理论,分析解决实际问题的能 二、教学基本要求 能正确理解本课程的基本概念、基本理论和基本分析方法;理解和掌握导热基本定律、对流换热问题的分析 计算,热辐射基本定律、辐射换热的计算:掌握传热过程分析与换热计算。 三、教学内容及要求 绪论:热量传递的三种基本方式。传热过程和传热系数。 要求:掌握热量传递的三种基本方式,能计算传热过程所传递的热量, 稳态热传导:导热基本定律及稳态导热。导热微分方程式及定解条件。通过平壁,圆筒壁,球壳和其他变截 面物体的导热。通过肋片的导热。具有内热法的导热及多维导热。 要求:理解温度场的概念,准确地预测所研究系统中的温度分布。堂握导热基本定律。导热系数的概念 单位及影响因素。了解笛卡尔坐标系中三维非稳态导热微分方程的一般方程形式的建立过程:理解针对四种具体情 形简化后的形式,以及求解方程的常见三类边界条件:掌据通过平壁、圆筒壁、球壳、变截面或变导热系数物体的 导热计算。 非稳态热传导:非稳态导热的基本概念。集总参数法的简化分析。一维非稳态导热的分析解。半无限大物体 的非稳态导热。二维及三维非稳态导热问题的求解。 要求:学习非稳态导热,掌握确定瞬时温度场的方法及在一段时间间隔内物体所传导热量的计算方法,零 一维及多维问题的分析解法及其主要结果, 热传导问题的数值解法:导热问题数值求解的基本思想及内节点离散方程的联立。边界节点离散方程的联立 及代数方程的求解。非稳态导热问题的数值解法。导热问题数值计算实例。 要求:掌握导热问题数值解法的基本思想及从能量守恒定律出发建立温度场离散方程的方法 对流换热的理论基础:对流换热问题的数学描写。边界层型对流传热问题的数学描写。流体外流平板传热层 流分析解及比拟理论。 要求:理解对流传热问题的数学描写。掌握边界层理论的四个要点。 单相对流传热的实验关联式:相似理论及量纲分析,相似原理的应用。内部流动强制对流换热实验关联式。 外部流动强制对流换热实验关联式。自然对流换热及其实验关联式
"传热学"课程教学大纲 课程编号: 课程类型:学科基础必修课程 总 学 时:70+14学时 学 分:5 学分 适用对象:热能与动力工程专业汉族本科生 先修课程:大学物理,工程力学,工程热力学,工程流体力学 使用教材:《传热学》,杨世铭,高等教育出版社,2006年,"十一五"国家规划教材 参考教材:1. Introduction to heat transfer. 4rd ed Incropera F P,Dewitt D P ,2003年 2.《传热学要点与解题》,王秋旺,西安交通大学出版社,2006年 一、课程性质、目的和任务 本课程是能源和动力类以热能与动力工程为主的,涉及化工制药,航空航天,环境与安全,交通运输,武 器,材料科学及土木工程等专业的学科基础必修课程,也可作为电子信息类及其他专业的专业选修课。 传热学是研究热量传递规律的科学。传热学在生产技术领域的应用十分广泛。在能源动力,化工制药,材料 冶金,机械制造,电气电信,建筑工业,交通运输,航空航天,纺织印染,农业林业,生物工程,环境保护和气象 预报等部门中存在大量的热量传递问题,而且常常还起着关键作用。它的理论体系日趋完善,内容不断充实,已经 成为现代技术学科中充满活力的主要基础学科之一。 通过本课程的学习,使学生全面掌握传热学的基本规律,深刻理解导热、对流传热、辐射传热、传热过程和 换热器、传质学等内容,并关注其在工程实际中的应用,努力培养学生应用传热学理论,分析解决实际问题的能 力。 二、教学基本要求 能正确理解本课程的基本概念、基本理论和基本分析方法;理解和掌握导热基本定律、对流换热问题的分析 计算,热辐射基本定律、辐射换热的计算;掌握传热过程分析与换热计算。 三、教学内容及要求 绪论:热量传递的三种基本方式。传热过程和传热系数。 要求:掌握热量传递的三种基本方式,能计算传热过程所传递的热量。 稳态热传导:导热基本定律及稳态导热。导热微分方程式及定解条件。通过平壁,圆筒壁,球壳和其他变截 面物体的导热。通过肋片的导热。具有内热法的导热及多维导热。 要求:理解温度场的概念,能准确地预测所研究系统中的温度分布。掌握导热基本定律﹑导热系数的概念、 单位及影响因素。了解笛卡尔坐标系中三维非稳态导热微分方程的一般方程形式的建立过程;理解针对四种具体情 形简化后的形式,以及求解方程的常见三类边界条件;掌握通过平壁、圆筒壁、球壳、变截面或变导热系数物体的 导热计算。 非稳态热传导:非稳态导热的基本概念。集总参数法的简化分析。一维非稳态导热的分析解。半无限大物体 的非稳态导热。二维及三维非稳态导热问题的求解。 要求:学习非稳态导热,掌握确定瞬时温度场的方法及在一段时间间隔内物体所传导热量的计算方法,零 维、一维及多维问题的分析解法及其主要结果。 热传导问题的数值解法:导热问题数值求解的基本思想及内节点离散方程的联立。边界节点离散方程的联立 及代数方程的求解。非稳态导热问题的数值解法。导热问题数值计算实例。 要求:掌握导热问题数值解法的基本思想及从能量守恒定律出发建立温度场离散方程的方法。 对流换热的理论基础:对流换热问题的数学描写。边界层型对流传热问题的数学描写。流体外流平板传热层 流分析解及比拟理论。 要求:理解对流传热问题的数学描写。掌握边界层理论的四个要点。 单相对流传热的实验关联式:相似理论及量纲分析。相似原理的应用。内部流动强制对流换热实验关联式。 外部流动强制对流换热实验关联式。自然对流换热及其实验关联式
要求:掌握毕渥数、欧拉数、傅立叶数、格拉晓夫数、努塞尔数、普朗特数、雷诺数中各物理量的含义。从定 性上掌握对流换热的机理及其影响因素,在相似理论指导下的实验研究方法。 要求:应从定性方面掌握凝结和沸腾两种对流换热方式的特点及影响因素和强化措施,尤其是膜状凝结影响因 素和大容器饱和沸腾曲线。 热辐射基本定律和辐射特性 热辐射的基本概念。黑体辐射基本定律。固体和液体的辐射特性。实际物体的 吸收比与基尔霍夫定律。 要求:掌握黑体辐射的基本定律(即普朗特定律、维恩位移定律、斯蒂玢-玻耳兹曼定律及兰贝特定律)及 黑体辐射函数表的应用。掌握实际物体的发射和吸收以及联系物体发射率与吸收比的基尔霍夫定律。了解远红外加 热技术,认识金属导电体、非导电体材料的光谱吸收此比同波长的关系。 辐射传热的计算 角系数的定义、性质及计曾 被透热介质隔开的两固体表面间的辐射损热。多表面系统辐 射传热的计算。辐射传热热的强化与削弱。气体辐射 要求:掌握角系数的定义、性质及计算方法,要求能熟练利用有效辐射概念,辐射换热的强化与消弱方法及 遮热罩的原理及其应用。 新气的计:传过的分和慎的炎级平换的计慎格 要求:熟练掌握传热过程的分析与计算:对数平均温差的计算:间壁式换热器的设计计算和校核计算。从定 性角度,应掌握传热过程的热阻分析方法,传热过程强化与削弱的原则与措施。 四、教学重点与难点 教学重点:传热过程和传热系数,导热微分方程的建立及定解条件,非稳态导热问题的求解,集总参数法在 传热学的应用,导热问题数值求解基本思想及内节点离散方程的建立方法,对流换热的边界层微分方程组的求解及 比拟理论,对流换热实现关联式的运用,膜状凝结分析解及影响因素。热辐射基本定律及物体的辐射特性,辐射换 热的强化与削弱,角系数的定义、性质及计算,换热器的热计算。 教学难占:导热微分方程式的求解非稳本马执问预的求解。时流换执的边思层微分方程组。边果层积分方 程组的求解及比拟理论,膜状凝结的分析解, 膜状凝结影响因素和大容器饱和沸腾曲线,兰贝特定律及立体角的概 章节重点: 1.绪论:热量传递的三种基本方式、传热过程和传热系数 2稳态热传导:导热基本定律、导热微分方程式及定解条件、通过平壁,圆筒壁,球壳和其他变截面物体的 导热、通过肋片的导热。 3.非稳态热传导:集总参数法的简化分析 一维非稳态导热的分析解热 4.热传号导问题的数值解法:导热问题数值求解的基本思想及内节点离散方程的建立、边界节点离散方程的建 立及代数方程的求解、非稳态导热问题的数值解法, 5.对流传热的理论基础:对流换热问题的数学描写、对流换热的边界层微分方程组、边界层积分方程组的求 解及比拟理论 6.单相对流传热的实验关联式:相似及量纲分析、相似原理的应用、内部流动强制对流换热实验关联式、外 部流动强制对流换热实验关联式、自然对流换热及其实验关联式。 7.相变对流传热:凝结换热现象、膜状凝结分析解及实验关联式、影响膜状凝结的因素。 8.热辐射基本定律和辐射特性:黑体辐射基本定律、实际固体和液体的辐射特性、实际物体的吸收比与基尔 霍夫定律。 :角系数的定义性质及计算、被透热介质隔开的两固体表面间的幅射换热、多表面系统 射换热的计算、 10.传热过程分析与换热器的热计算:传热器的平均温差、换热器的热计算、传热的强化。 章节难点 1.绪论:应用三种传热方式分析实际问题 2.稳态热传导:肋片导热的分析计算
要求:掌握毕渥数、欧拉数、傅立叶数、格拉晓夫数、努塞尔数、普朗特数、雷诺数中各物理量的含义。从定 性上掌握对流换热的机理及其影响因素,在相似理论指导下的实验研究方法。 相变对流传热:凝结传热的模式。膜状凝结分析解及计算关联式。影响膜状凝结的因素。沸腾换热现象与沸 腾换热计算式。影响沸腾换热的因素。 要求:应从定性方面掌握凝结和沸腾两种对流换热方式的特点及影响因素和强化措施,尤其是膜状凝结影响因 素和大容器饱和沸腾曲线。 热辐射基本定律和辐射特性:热辐射的基本概念。黑体辐射基本定律。固体和液体的辐射特性。实际物体的 吸收比与基尔霍夫定律。 要求:掌握黑体辐射的基本定律(即普朗特定律、维恩位移定律、斯蒂玢-玻耳兹曼定律及兰贝特定律)及 黑体辐射函数表的应用。掌握实际物体的发射和吸收以及联系物体发射率与吸收比的基尔霍夫定律。了解远红外加 热技术,认识金属导电体、非导电体材料的光谱吸收比同波长的关系。 辐射传热的计算:角系数的定义、性质及计算。被透热介质隔开的两固体表面间的辐射损热。多表面系统辐 射传热的计算。辐射传热热的强化与削弱。气体辐射。 要求:掌握角系数的定义﹑性质及计算方法,要求能熟练利用有效辐射概念,辐射换热的强化与消弱方法及 遮热罩的原理及其应用。 传热过程分析与换热器的热计算:传热过程的分析和计算。换热器的类型及平均温差。换热器的热计算。热 量传递过程的控制(强化与削弱)。 要求:熟练掌握传热过程的分析与计算;对数平均温差的计算;间壁式换热器的设计计算和校核计算。从定 性角度,应掌握传热过程的热阻分析方法,传热过程强化与削弱的原则与措施。 四、教学重点与难点 教学重点:传热过程和传热系数,导热微分方程的建立及定解条件,非稳态导热问题的求解,集总参数法在 传热学的应用,导热问题数值求解基本思想及内节点离散方程的建立方法,对流换热的边界层微分方程组的求解及 比拟理论,对流换热实现关联式的运用,膜状凝结分析解及影响因素,热辐射基本定律及物体的辐射特性,辐射换 热的强化与削弱,角系数的定义、性质及计算,换热器的热计算。 教学难点:导热微分方程式的求解,非稳态导热问题的求解,对流换热的边界层微分方程组,边界层积分方 程组的求解及比拟理论,膜状凝结的分析解,膜状凝结影响因素和大容器饱和沸腾曲线,兰贝特定律及立体角的概 念。 章节重点: 1.绪论:热量传递的三种基本方式、传热过程和传热系数 2. 稳态热传导:导热基本定律、导热微分方程式及定解条件、通过平壁,圆筒壁,球壳和其他变截面物体的 导热、通过肋片的导热。 3.非稳态热传导:集总参数法的简化分析、一维非稳态导热的分析解热。 4.热传导问题的数值解法:导热问题数值求解的基本思想及内节点离散方程的建立、边界节点离散方程的建 立及代数方程的求解、非稳态导热问题的数值解法。 5.对流传热的理论基础:对流换热问题的数学描写、对流换热的边界层微分方程组、边界层积分方程组的求 解及比拟理论。 6. 单相对流传热的实验关联式:相似及量纲分析、相似原理的应用、内部流动强制对流换热实验关联式、外 部流动强制对流换热实验关联式、自然对流换热及其实验关联式。 7.相变对流传热:凝结换热现象、膜状凝结分析解及实验关联式、影响膜状凝结的因素。 8.热辐射基本定律和辐射特性:黑体辐射基本定律、实际固体和液体的辐射特性、实际物体的吸收比与基尔 霍夫定律。 9.辐射传热的计算:角系数的定义性质及计算、被透热介质隔开的两固体表面间的辐射换热、多表面系统辐 射换热的计算、辐射换热的强化与削弱。 10.传热过程分析与换热器的热计算:传热器的平均温差、换热器的热计算、传热的强化。 章节难点: 1.绪论:应用三种传热方式分析实际问题 2. 稳态热传导:肋片导热的分析计算
3.非稳态热传导:确定瞬时温度场的方法,一段时间间隔内物体所传导热量的计算方法,典型一维物体非稳 态导热的分析解 4.导热问题的数值解法:建立温度场离散方程的方法,代数方程的求解方法 5.对流传热的理论基础:对流换热问题的数学描写,边界层的简化分析 6.单相对流传热的实验关联式:量纲分析,对流传热的定性分析 7.相变对流传热:膜状凝结的分析解。 8.热辐射基本定律和辐射特性:兰贝特定律,实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系 9.辐射传热的计算:角系数的计算,有效辐射概念及辐射网络图对两漫灰表面及3个漫灰表面所组成的封闭 腔系统,气体辐射 10.传热过程分析与换热器的热计算:换热器的热计算 五、实践环节(带”“符号实验为必做实验,其他为选做实验,每个实验2学时) 1.一维导执物体温度场的电摸拟实验 2.稳态平板法测定绝热材料导热系数 3.空气横掠圆管强制对流换热实验(创新性、设计性实验) 4.准稳态法非金属材料热物性测定 5.防护热板导热率测试实验 6.辐射换热角系数的视则定 7.铂丝表面黑度的测定 8.空调制冷换热综合实验 9.大容器内水沸腾放热实验 10.热管换热器实验 11.多功能传热综合实训实验 (备注:集中安排现场教学一次,不占用课内学时,共计4学时) 六、学时分配 序号 内容 学时 1 绪论 1 2 稳态热传导 7 3 非稳态热传导 10 热传导问题的数值解法 10 对流传热的理论基础 6 6 单相对流传热的实验关联式 10 相变对流传热 6 8 热辐射基本定律和辐射特性 6 9 辐射传热的计算 8 10 传热过程分析与换热器的热计算 6 实验 10 12 习题讨论 4
3. 非稳态热传导:确定瞬时温度场的方法,一段时间间隔内物体所传导热量的计算方法,典型一维物体非稳 态导热的分析解 4.导热问题的数值解法:建立温度场离散方程的方法,代数方程的求解方法。 5.对流传热的理论基础:对流换热问题的数学描写,边界层的简化分析 6.单相对流传热的实验关联式:量纲分析,对流传热的定性分析 7. 相变对流传热:膜状凝结的分析解。 8.热辐射基本定律和辐射特性:兰贝特定律,实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系 9. 辐射传热的计算:角系数的计算,有效辐射概念及辐射网络图对两漫灰表面及3个漫灰表面所组成的封闭 腔系统,气体辐射 10.传热过程分析与换热器的热计算:换热器的热计算 五、实践环节(带"*"符号实验为必做实验,其他为选做实验,每个实验2学时) 1.二维导热物体温度场的电模拟实验 2.稳态平板法测定绝热材料导热系数* 3.空气横掠圆管强制对流换热实验*(创新性、设计性实验) 4. 准稳态法非金属材料热物性测定 5.防护热板导热率测试实验 6.辐射换热角系数的测定* 7. 铂丝表面黑度的测定* 8. 空调制冷换热综合实验 9. 大容器内水沸腾放热实验 10. 热管换热器实验 11. 多功能传热综合实训实验 (备注:集中安排现场教学一次,不占用课内学时,共计4学时) 六、学时分配 序号 内容 学时 1 绪论 1 2 稳态热传导 7 3 非稳态热传导 10 4 热传导问题的数值解法 10 5 对流传热的理论基础 6 6 单相对流传热的实验关联式 10 7 相变对流传热 6 8 热辐射基本定律和辐射特性 6 9 辐射传热的计算 8 10 传热过程分析与换热器的热计算 6 11 实验 10 12 习题讨论 4
合计 84 (备注:课堂教学70学时,习题讨论4学时,实验教学10学时,共计84学时) 七、考核方式 考试课程,闭卷考试120分钟,满分100分。 制定者:黄龙 审核者:胡申华 "传热学"课程教学大纲 课程编号: 课程类型:学科基础必修课程 总学时:84+14学时 学分:5.5学分 适用对象:热能与动力工程专业民族本科生 先修课程:大学物理,工程力学,工程热力学,工程流体力学 使用教材:《传热学),杨世铭,高等教育出版社,2006年,十一五"国家规划教材 参考教材:1.《传热学》,戴锅生,高等教育出版社,1999年 2.《传热学要点与解题》,王秋旺,西安交通大学出版社,2006年 一、课程性质、目的和任务 本课程是能源和动力类以热能与动力工程为主的,涉及化工制药,航空航天,环境与安全,交通运输,武 器,材料科学及土木工程等专业的学科基础必修课程,也可作为电子信息类及其他专业的专业选修课。 传热学是研究热量传递规律的科学。传热学在生产技术领域的应用十分广泛。在能源动力,化工制药,材料 冶金,机械制造,电气电信,建筑工业,交通运输,航空航天,纺织印染,农业林业,生物工程,环境保护和气象 预报等部门中存在大量的热量传递问题,而目常常还起着关键作用。它的理论体系日趋完善,内容不断充实,已经 成为现代技术学科中充满活力的主要基础学科之一。 通过本课程的学习,使学生全面掌握传热学的基本规律,深刻理解导热、对流传热、辐射传热、传热过程和 换热器、传质学等内容,并关注其在工程实际中的应用,努力培养学生应用传热学理论,分析解决实际问题的能 力 二、教学基本要求 能正确理解本课程的基本概念、基本理论和基本分析方法;理解和掌握导热基本定律、对流换热问题的分析 计算,热辐射基本定律、辐射换热的计算;掌握传热过程分析与换热计算。 三、教学内容及要求 绪论:热量传递的三种基本方式。传热过程和传热系数。 要求:掌握热量传递的三种基本方式,能计算传热过程所传递的热量。 稳态热传导:导热基本定律及稳态导 导热:微分方程式及定解条件.通过平壁,圆筒壁,球壳和其他变截 面物体的导热。通过肋片的导热。具有内热法的导热及多维导热。 要求:理解温度场的概念,能准确地预测所研究系统中的温度分布。掌握导热基本定律、导热系数的概念、 单位及影响因素。了解笛卡尔坐标系中三维非稳态导热微分方程的一般方程形式的建立过程;理解针对四种具体情 形简化后的形式,以及求解方程的常见三类边界条件;掌握通过平壁、圆筒壁、球壳、变截面或变导热系数物体的 导热计算
合计 84 (备注:课堂教学70学时,习题讨论4学时,实验教学10学时,共计84学时) 七、考核方式 考试课程,闭卷考试120分钟,满分100分。 制定者:黄龙 审核者:胡申华 "传热学"课程教学大纲 课程编号: 课程类型:学科基础必修课程 总 学 时:84+14学时 学 分:5.5 学分 适用对象:热能与动力工程专业民族本科生 先修课程:大学物理,工程力学,工程热力学,工程流体力学 使用教材:《传热学》,杨世铭,高等教育出版社,2006年,"十一五"国家规划教材 参考教材:1.《传热学》,戴锅生,高等教育出版社,1999年 2.《传热学要点与解题》,王秋旺,西安交通大学出版社,2006年 一、课程性质、目的和任务 本课程是能源和动力类以热能与动力工程为主的,涉及化工制药,航空航天,环境与安全,交通运输,武 器,材料科学及土木工程等专业的学科基础必修课程,也可作为电子信息类及其他专业的专业选修课。 传热学是研究热量传递规律的科学。传热学在生产技术领域的应用十分广泛。在能源动力,化工制药,材料 冶金,机械制造,电气电信,建筑工业,交通运输,航空航天,纺织印染,农业林业,生物工程,环境保护和气象 预报等部门中存在大量的热量传递问题,而且常常还起着关键作用。它的理论体系日趋完善,内容不断充实,已经 成为现代技术学科中充满活力的主要基础学科之一。 通过本课程的学习,使学生全面掌握传热学的基本规律,深刻理解导热、对流传热、辐射传热、传热过程和 换热器、传质学等内容,并关注其在工程实际中的应用,努力培养学生应用传热学理论,分析解决实际问题的能 力。 二、教学基本要求 能正确理解本课程的基本概念、基本理论和基本分析方法;理解和掌握导热基本定律、对流换热问题的分析 计算,热辐射基本定律、辐射换热的计算;掌握传热过程分析与换热计算。 三、教学内容及要求 绪论:热量传递的三种基本方式。传热过程和传热系数。 要求:掌握热量传递的三种基本方式,能计算传热过程所传递的热量。 稳态热传导:导热基本定律及稳态导热。导热微分方程式及定解条件。通过平壁,圆筒壁,球壳和其他变截 面物体的导热。通过肋片的导热。具有内热法的导热及多维导热。 要求:理解温度场的概念,能准确地预测所研究系统中的温度分布。掌握导热基本定律﹑导热系数的概念、 单位及影响因素。了解笛卡尔坐标系中三维非稳态导热微分方程的一般方程形式的建立过程;理解针对四种具体情 形简化后的形式,以及求解方程的常见三类边界条件;掌握通过平壁、圆筒壁、球壳、变截面或变导热系数物体的 导热计算
非稳态热传导:非稳态导热的基本概念。集总参数法的简化分析。一维非稳态导热的分析解。半无限大物体 的非稳态导热。二维及三维非稳态导热问题的求解。 要求:学习非稳态导热,理解确定瞬时温度场的方法及在一段时间间隔内物体所传导热量的计算方法,一维 及多维可题的分析解法及其主要结果,掌握毒维问题的分析法。 热传导问题的数值解法:导热问题数值求解的基本思想及内节点离散方程的联立。边界节点离散方程的联立 及代数方程的求解。非稳态导热问题的数值解法。导热问题数值计算实例。 要求:掌握导热问题数值解法的基本思想及从能量守恒定律出发建立温度场离散方程的方法 对流换热的理论基础:对流换热问题的数学描写。边界层型对流传热问题的数学描写。流体外流平板传热层 流分析解及比拟理论。 要求:理解对流传热问题的数学描写。掌握边界层理论的四个要点, 单相对流传热的实验关联式:相似理论及量纲分析。相似原理的应用。内部流动强制对流换热实验关联式。 外部流动强取对流换执实验关联式自然对流换执及其实验关联式 、雷诺数中各物理量的含义。定 相变对流传热:凝结传热的模式。膜状凝结分析解及计算关联式。影响膜状凝结的因素。沸腾换热现象与沸 腾换热计算式。影响沸腾换热的因素。 和:应从定性方面掌握凝结和沸腾两种对流换热方式的特点及影响因素和强化措施,尤其是膜状凝结影响因 热辐射基本定律和辐射特性:热辐射的基本概念。黑体辐射基本定律。固体和液体的辐射特性。实际物体的 吸收比与基尔霍夫定律。 要求 掌据黑体辐射的基本定律即首朗特定 维恩位移定律、斯忒藩玻耳兹曼定律 兰贝特定律)及 集体术,认识金属导电体、非号电体材料的光谱吸收此同波长的关系。 数表的 的 TH 发射率与吸收比的基尔霍夫定律。了解远红外加 辐射传热的计算:角系数的定义、性质及计算。被透热介质隔开的两固体表面间的辐射损热。多表面系统辐 射传热的计算。辐射传热热的强化与削弱。气体辐射。 要求 传热过程分析与换热器的热计算:传热过程的分析和计算。换热器的类型及平均温差。换热器的热计算。热 量传递过程的控制(强化与削弱), 要求:熟练掌握传热过程的分析与计算;对数平均温差的计算理解间壁式换热器的设计计算和校核汁算。 从定性角度,应掌握传热过程的热阻分析方法,传热过程强化与削弱的原则与措施。 四、教学重点与难点 教学重点:传热过程和传热系数,导热微分方程的建立及定解条件,非稳态导热问题的求解,集总参数法在 传热学的应用,导热问题数值求解的基本思想及内节点离散方程的建 方法 对流换热实现关联式的运用,膜状凝 结分折修及首长热退本定律及物体的福射特性,福射换热的泽化与罪,角系数的定义。性贡及过 换热器 敦学难点:导热微分方程式的求解,非稳态导热问题的求解,对流换热的边界层微分方程组,边界层积分方 程组的求解及比拟理论,膜状凝结的分析解,膜状凝结影响因素和大容器饱和沸腾曲线,兰贝特定律及立体角的概 念, 章节重点 1.绪论:热量传递的三种基本方式传热过程和传热系数 2.稳态热传导:导热基本定律、导热微分方程式及定解条件、通过平壁,圆筒壁,球壳和其他变截面物体的 导热、通过肋片的导热 3.非稳态热传导:集总参数法的简化分析、一维目非稳态导热的分析解热。 可题的数值解法
非稳态热传导:非稳态导热的基本概念。集总参数法的简化分析。一维非稳态导热的分析解。半无限大物体 的非稳态导热。二维及三维非稳态导热问题的求解。 要求:学习非稳态导热,理解确定瞬时温度场的方法及在一段时间间隔内物体所传导热量的计算方法,一维 及多维问题的分析解法及其主要结果,掌握零维问题的分析法。 热传导问题的数值解法:导热问题数值求解的基本思想及内节点离散方程的联立。边界节点离散方程的联立 及代数方程的求解。非稳态导热问题的数值解法。导热问题数值计算实例。 要求:掌握导热问题数值解法的基本思想及从能量守恒定律出发建立温度场离散方程的方法。 对流换热的理论基础:对流换热问题的数学描写。边界层型对流传热问题的数学描写。流体外流平板传热层 流分析解及比拟理论。 要求:理解对流传热问题的数学描写。掌握边界层理论的四个要点。 单相对流传热的实验关联式:相似理论及量纲分析。相似原理的应用。内部流动强制对流换热实验关联式。 外部流动强制对流换热实验关联式。自然对流换热及其实验关联式。 要求:掌握毕渥数、欧拉数、傅立叶数、格拉晓夫数、努塞尔数、普朗特数、雷诺数中各物理量的含义。定 性地理解对流换热的机理及其影响因素,掌握在相似理论指导下的实验研究方法。 相变对流传热:凝结传热的模式。膜状凝结分析解及计算关联式。影响膜状凝结的因素。沸腾换热现象与沸 腾换热计算式。影响沸腾换热的因素。 要求:应从定性方面掌握凝结和沸腾两种对流换热方式的特点及影响因素和强化措施,尤其是膜状凝结影响因 素和大容器饱和沸腾曲线。 热辐射基本定律和辐射特性:热辐射的基本概念。黑体辐射基本定律。固体和液体的辐射特性。实际物体的 吸收比与基尔霍夫定律。 要求:掌握黑体辐射的基本定律(即普朗特定律、维恩位移定律、斯忒藩-玻耳兹曼定律及兰贝特定律)及 黑体辐射函数表的应用。掌握实际物体的发射和吸收以及联系物体发射率与吸收比的基尔霍夫定律。了解远红外加 热技术,认识金属导电体、非导电体材料的光谱吸收比同波长的关系。 辐射传热的计算:角系数的定义、性质及计算。被透热介质隔开的两固体表面间的辐射损热。多表面系统辐 射传热的计算。辐射传热热的强化与削弱。气体辐射。 要求:掌握角系数的定义﹑性质及计算方法,要求能熟练利用有效辐射概念,辐射换热的强化与消弱方法及 遮热罩的原理及其应用。 传热过程分析与换热器的热计算:传热过程的分析和计算。换热器的类型及平均温差。换热器的热计算。热 量传递过程的控制(强化与削弱)。 要求:熟练掌握传热过程的分析与计算;对数平均温差的计算;理解间壁式换热器的设计计算和校核计算。 从定性角度,应掌握传热过程的热阻分析方法,传热过程强化与削弱的原则与措施。 四、教学重点与难点 教学重点:传热过程和传热系数,导热微分方程的建立及定解条件,非稳态导热问题的求解,集总参数法在 传热学的应用,导热问题数值求解的基本思想及内节点离散方程的建立方法,对流换热实现关联式的运用,膜状凝 结分析解及影响因素,热辐射基本定律及物体的辐射特性,辐射换热的强化与削弱,角系数的定义、性质及计算, 换热器的热计算。 教学难点:导热微分方程式的求解,非稳态导热问题的求解,对流换热的边界层微分方程组,边界层积分方 程组的求解及比拟理论,膜状凝结的分析解,膜状凝结影响因素和大容器饱和沸腾曲线,兰贝特定律及立体角的概 念。 章节重点: 1.绪论:热量传递的三种基本方式、传热过程和传热系数 2. 稳态热传导:导热基本定律、导热微分方程式及定解条件、通过平壁,圆筒壁,球壳和其他变截面物体的 导热、通过肋片的导热。 3.非稳态热传导:集总参数法的简化分析、一维非稳态导热的分析解热。 4.热传导问题的数值解法:导热问题数值求解的基本思想及内节点离散方程的建立、边界节点离散方程的建 立及代数方程的求解、非稳态导热问题的数值解法
5.对流传热的理论基础:对流换热问题的数学描写、对流换热的边界层微分方程组、边界层积分方程组的求 解及出拟理论。 、相似原理的应用、内部流动强制对流换热实验关联式、外 7.相变对流传热:凝结换热现象、膜状凝结分析解及实验关联式、影响膜状凝结的因素。 9.辐射传热的计算:角系数的定义性质及计算、被透热介质隔开的两固体表面间的辐射换热、多表面系统辐 射换热的计算、辐射换热的强化与削弱。 10.传热过程分析与换热器的热计算:传热器的平均温差、换热器的热计算、传热的强化。 宣节难点: 1.绪论:应用三种传热方式分析实际问题。 2.稳态热传导:肋片号热的分析计算。 3.非稳态热传导:确定瞬时温度场的方法,一段时间间隔内物体所传导热量的计算方法,典型一维物体非稳 态导热的分析解, 4。导热问颗的数值解法:津立温度场离散方程的方法,代数方程的求解方法 5.对流传热的理论基础:对流换热问题的数学描写,边界层的简化分析。 6.单相对流传热的实验关联式:量纲分析,对流传热的定性分析. 7.相变对流传热:膜状结的分析解。 8.热辐射基本定律和辐射特性:兰贝特定律,实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系 9.辐射传热的计算:角系数的计算,有效辐射概念及辐射网络图对两漫灰表面及3个漫灰表面所组成的封闭 腔系统,气体辐射。 10.传热过程分析与换热器的热计算:换热器的热计算。 五、实践环节(带”符号实验为必做实验,其他为选做实验,每个实验2学时) 1.二维导热物体温度场的电模拟实验 2。稳态平板法测定绝热材料导热系数 3.空气横掠圆管强制对流换热实验(创新性、设计性实验) 4.准稳态法非金属材料热物性测定 5.防护热板导热率测试实验 6.辐射换热角系数的测定 7.铂丝表面黑度的测定 8.空调制冷换热综合实验 9.大容器内水沸腾放热实验 10.热管换热器实验 11.多功能传热综合实训实验 (备注:集中安排现场教学一次,不占用课内学时,共计4学时) 六、学时分配 序号 内容 学时 绪论 4 2 稳态热传导 10 3 非稳态热传导 12
5.对流传热的理论基础:对流换热问题的数学描写、对流换热的边界层微分方程组、边界层积分方程组的求 解及比拟理论。 6. 单相对流传热的实验关联式:相似及量纲分析、相似原理的应用、内部流动强制对流换热实验关联式、外 部流动强制对流换热实验关联式、自然对流换热及其实验关联式。 7.相变对流传热:凝结换热现象、膜状凝结分析解及实验关联式、影响膜状凝结的因素。 8.热辐射基本定律和辐射特性:黑体辐射基本定律、实际固体和液体的辐射特性、实际物体的吸收比与基尔 霍夫定律。 9.辐射传热的计算:角系数的定义性质及计算、被透热介质隔开的两固体表面间的辐射换热、多表面系统辐 射换热的计算、辐射换热的强化与削弱。 10.传热过程分析与换热器的热计算:传热器的平均温差、换热器的热计算、传热的强化。 章节难点: 1.绪论:应用三种传热方式分析实际问题。 2. 稳态热传导:肋片导热的分析计算。 3. 非稳态热传导:确定瞬时温度场的方法,一段时间间隔内物体所传导热量的计算方法,典型一维物体非稳 态导热的分析解。 4.导热问题的数值解法:建立温度场离散方程的方法,代数方程的求解方法。 5.对流传热的理论基础:对流换热问题的数学描写,边界层的简化分析。 6.单相对流传热的实验关联式:量纲分析,对流传热的定性分析。 7. 相变对流传热:膜状凝结的分析解。 8.热辐射基本定律和辐射特性:兰贝特定律,实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系。 9. 辐射传热的计算:角系数的计算,有效辐射概念及辐射网络图对两漫灰表面及3个漫灰表面所组成的封闭 腔系统,气体辐射。 10.传热过程分析与换热器的热计算:换热器的热计算。 五、实践环节(带"*"符号实验为必做实验,其他为选做实验,每个实验2学时) 1.二维导热物体温度场的电模拟实验 2.稳态平板法测定绝热材料导热系数* 3.空气横掠圆管强制对流换热实验*(创新性、设计性实验) 4. 准稳态法非金属材料热物性测定 5.防护热板导热率测试实验 6.辐射换热角系数的测定* 7. 铂丝表面黑度的测定* 8. 空调制冷换热综合实验 9. 大容器内水沸腾放热实验 10. 热管换热器实验 11. 多功能传热综合实训实验 (备注:集中安排现场教学一次,不占用课内学时,共计4学时) 六、学时分配 序号 内容 学时 1 绪论 4 2 稳态热传导 10 3 非稳态热传导 12
4 热传导问题的数值解法 10 5 对流传热的理论基础 6 6 单相对流传热的实验关联式 12 7 相变对流传热 6 8 热辐射基本定律和辐射特性 8 9 辐射传热的计算 10 10 传热过程分析与换热器的热计算 6 11 实验 10 12 习题讨论 4 合计 98 (备注:课堂教学84学时,习题讨论4学时,实验10学时, 共计98学时) 七、 考核方式 考试课程,闭卷考试120分钟,满分100分
4 热传导问题的数值解法 10 5 对流传热的理论基础 6 6 单相对流传热的实验关联式 12 7 相变对流传热 6 8 热辐射基本定律和辐射特性 8 9 辐射传热的计算 10 10 传热过程分析与换热器的热计算 6 11 实验 10 12 习题讨论 4 合计 98 (备注:课堂教学84学时,习题讨论4学时,实验10学时,共计98学时) 七、考核方式 考试课程,闭卷考试120分钟,满分100分