传热基本方程.doc

课 题 传热基本方程课时1课时课型新授课知识目标熟悉换热器的传热过程，理解传热基本方程。能力目标能通过列管式换热器的示意图说出冷热流体的传热过程。情感目标培养学生严谨务实的科学态度和团队合作的精神。教学重点掌握传热基本方程式教学难点对传热系数K的理解教学用具多媒体教学方法启发式、讨论式以及讲练结合法教学过程教学步骤教师活动学生活动设计意图复习旧知温故知新（3分钟）创设情境提出问题（7分钟）发现问题，探求新知1.总传热过程（8分钟）分析思考加深理解2传热基本方程式（12分钟）提问：1.传热的基本方式有哪几种？2.化学工业中普遍采用的是什么换热方式？化工生产中常遇到热交换问题，如化工生产中的热物料需要冷却，往往用冷却水通过列管式换热器去冷却，那么具体是如何进行热交换的呢？（多媒体展示本节课要解决的问题）1. 冷热流体通过间壁式换热器进行传热的过程？2. 传热基本方程表达式？3. 传热基本方程式中各项量分别表示什么？4. K的物理意义？5. 换热器的传热面积如何计算？6. 传热总热阻怎么表示？前面学习了固体热传递的主要方式热传导及其传热方程，流体中热传递的方式热对流及其传热方程，那么热能自热流体经过间壁传向冷流体的过程，是一复杂而在工业上又极其重要的过程。在热交换的过程中，不但要考虑经过固体壁的热传导，而且要考虑到间壁两边流体与壁面之间的对流传热，下面就讨论冷热两流体通过间壁式换热器进行热交换的问题（多媒体展示单程列管式换热器示意图）:问题1：冷热流体通过间壁式换热器进行传热的过程？前述的热传导速率方程和对流传热速率方程时，需要知道壁面的温度。而实际上壁温常常是未知的，为了避开壁温，故引出间壁两侧流体间的总传热方程。问题2：总传热基本方程表达式？归纳：Q=KAtm（与导热速率方程，对流传热方程作比较）问题3：传热基本方程式中各项量分别表示什么？说明:传热系数K、传热面积A、传热平均温度差是传热过程的三要素。问题4：K的物理意义？归纳：指出：对于工艺上已确定的Q及来讲，如果传热系数K越大，则所需换热器的传热面积A越小。反之，如K值越小，在同样的传热速率和推动力时所要求的传热面积A越大。问题5：换热器的传热面积？要选择或设计换热器，必需计算完成工艺上给定的传热任务所需换热器的传热面积。由传热基本方程式得提问：管壁表面积怎样求？归纳：A= n管数 d管径，m l管长，m讲解：如果工艺上所要求的传热速率Q已知，则在确定K及的基础上计算传热面积A，进而确定换热器的各部分尺寸，完成换热器的结构设计。问题6：传热总热阻？结论：传热速率等于传热推动力与传热热阻之比。（与前面学习的导热速率和对流传热速率结合）小组抢答结合课前预习阅读教材P169-P170学生归纳：1、热流体和管内壁之间的对流传热，将热量传给内壁面；2、热量由管的内壁面以热传导的方式传给管的外壁面；3、热量再由管的外壁面和冷流体间进行对流传热，将热量传给冷流体。学生答：Q=KAtm学生答：Q：单位时间内通过换热器传递的热量，即传热速率W；A：换热器的传热面积m2；tm：冷、热流体间传热温度差的平均值，它是传热的推动力；K：比例系数，表示传热过程中强弱程度的数值W/ m2；学生答：传热系数K为当冷热两流体之间温度差为1时，在单位时间内通过单位传热面积，由热流体传给冷流体的流量，即学生答：A= 学生认真听学生推导学生答：复习旧知为新知打下基础提出新问题，引导学生进一步思考，激起学生们的兴趣。通过自己归纳，加深印象培养学生的自主学习能力，提高归纳及表达能力知识拓深，为后面计算换热器的传热面积打下基础加深理解，给学生发挥的余地强化训练巩固双基（8分钟）1传热热阻表达式 ，单位 ；导热热阻表达式 ，单位 ；对流传热热阻 ，单位 。2.写出导热速率方程、对流传热速率方程、传热基本方程，并指出方程中各系数的单位。3.说出、K的物理意义？小组抢答通过练习，巩固前面的知识，达到对知识的灵活的应用小结归纳拓展深化（5分钟）1、 通过本节课的学习，你学习了哪些内容？对于这个内容的理解，我们需要注意什么？2、 对于本节课的学习，你还有哪些疑问？学生小结本节课所学的主要内容通过提问的形式，引导学生概括归纳已有的知识，从小结中得到更深刻的认识。布置作业提高升华 （2分钟）1、 比较导热系数、传热系数、对流传热系数？2、 冷热流体热量传递的过程？学生课后练习反馈教学，巩固提高板书设计一、传热基本方程1、 传热过程2、 传热基本方程式（1）传热基本方程表达式（2）传热基本方程式中的各项意义（3）K的物理意义（4）传热面积A（5）传热热阻教