传热学新大纲

1、能源与动力工程专业传热学教学大纲课程编号：040395英文名称：Heat Transfer课程层面：专业基础课程性质：必修总 学 时：48理论学时：48实验学时：0实践学时：0学 分：3开课单位：机电工程学院能源与动力工程专业教研室一、课程简介传热学是能源与动力工程等专业的一门主干技术基础课。它是研究热量传递规律的学科，它不仅为学生学习有关的专业课程提供基础理论知识，也为从事热能利用、热工设备设计的工程技术人员打下必要的基础。通过本课程的学习，应使学生掌握分析工程传热问题的基本能力，掌握热量传递的基本规律。二、教学基本要求 1.知识要求 能掌握传热学中热量传递的三种基本基本方式，并能掌握这三种

2、热量传递方式的基本定律；能熟练地推导出导热微分方程，并能很好的了解方程中出现的定解条件；能熟练地运用导热微分方程求解不同边界条件，初始条件下的导热问题；了解肋片导热的推导过程；掌握非稳态导热中零维问题的求解方法集中参数法；熟悉一维非稳态导热的求解方法诺谟图；能掌握对流换热系数的影响因素、求解方法及对流换热问题的分类；能熟悉对流换热问题的数学描写和推导过程；能掌握对流换热的边界层理论的基本概念及微分方程组；能掌握珠状凝结和膜状凝结的概念；能了解膜状凝结分析解的推导过程及实验关联式；能掌握热辐射的基本概念、吸收比、反射比、穿透比；能熟悉黑体辐射的三大基本定律；能掌握角系数的定义、性质及计算方法；能

3、掌握传热过程分析和计算，包括通过平壁的传热过程、通过圆筒壁的传热、通过肋壁的传热；能熟悉换热器的类型及平均温差的概念 2.素质和能力要求 具有严密且富有逻辑性的理论推导能力；将复杂的工程实际问题简化为简单的可以用于传热学分析的能力；应用传热学中学到的基本知识解决生活中常见的传热问题。三、教学方法与手段1.教学方法本课程的教学环节包括：课堂讲授、习题课、课外作业。通过本课程各个教学环节的教学，重点培养学生的自学能力、动手能力、分析问题解决问题的能力。 采用启发式教学，鼓励学生自学，培养学生的自学能力，以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练，增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。课堂教学首先是

4、介绍本堂课要解决的问题和解决这个问题的重要性和意义，激发学生兴趣。然后，不断地提出一些学生经过思考能很快回答的新问题，由浅入深，循序渐进地诱导学生的思维，让学生跟着老师指引的思路，达到学生与老师“共鸣”的境界。除了例题外，还时常做课堂练习，布置课后作业，实现对教学内容的进一步巩固。2.教学手段本课程主要采用理论讲授，多媒体课件辅助教学的方式。现代教育技术手段的应用，一方面扩大了教学的信息量，精简了授课学时，另一方面充分利用了多媒体的动画效果，使得传统教学方式认为抽象、难以理解的运动学与动力学内容，变得形象、直观、生动和容易理解。 四、学时分配 教学时数分配一览（总学时数：48 ）教学时数分配一

5、览（总学时数：48）序号章节名称学时分配绪论4第一章导热基本定律及稳态导热8第二章非稳态导热8第三章对流换热8第四章凝结与沸腾换热4第五章热辐射基本定律及物体的辐射特性6第六章辐射换热的计算6第七章传热过程与换热器45、 教学内容绪论【主要内容】1.掌握热传导、热对流和热辐射三种基本传热方式的概念。2.熟悉一些简单的传热过程。3.了解传热学的发展简史。【重点与难点】1.重点：三种传热基本方式的理解。2.难点：简单传热过程的分析。第一章 导热基本定律及稳态导热【主要内容】1.掌握基本概念如温度场、付里叶定律、导热系数、稳态导热和热扩散率；掌握导热的基本定律傅立叶定律。掌握三种不同的边界条件2.熟

6、悉导热微分方程的推导过程和利用导热微分方程求解平壁和圆筒壁的一维稳态导热。3.了解肋片的导热。【重点与难点】1.重点：温度场、导热系数、热扩散率、第一类边界条件和第三类边界条件等概念；傅立叶定律。2.难点：导热微分方程的推导；肋片的导热。 第二章 非稳态导热【主要内容】1.掌握掌握非稳态导热的基本概念、分类；掌握傅立叶数、毕渥数和时间常数等基本概念；掌握零维非稳态导热的求解方法集中参数法。2.熟悉一维非稳态导热的求解方法诺莫图。3.了解半无限大物体的非稳态导热。【重点与难点】1.重点：集中参数法的适用条件和利用集中参数法求解一些非稳态导热问题。2.难点： 集中参数法的推导过程和诺谟图的应用。第

7、三章 对流换热【主要内容】1. 掌握对流换热系数的影响因素、求解方法及对流换热问题的分类； 掌握对流换热的边界层理论的基本概念及微分方程组。2.熟悉对流换热问题的数学描写的推导过程；熟悉应用边界层积分方程组的求解的方法；熟悉相似原理应用的条件、物体相似的判断方法及量纲分析的步骤；熟悉应用相似原理求解实际对流换热问题的过程。3. 了解内部流动强制对流换热实验关联式；了解外部流动强制对流换热实验关联式；了解自然对流及其实验关联式。【重点与难点】1.重点：影响对流换热系数因素和应用温度场来计算表面传热系数，速度边界层和热边界层的概念，用温度场表达的传热系数的公式和第三类边界条件公式的区别。 2.难点

8、：对流换热问题的数学描写。第四章 凝结与沸腾换热 【主要内容】1. 掌握珠状凝结和膜状凝结的概念；掌握沸腾换热的基本概念、分类。2.熟悉影响膜状凝结的因素；熟悉影响沸腾换热的因素；熟悉沸腾换热计算式。3.了解膜状凝结分析解的推导过程及实验关联式。【重点与难点】1.重点：珠状凝结概念、膜状凝结概念、沸腾换热的概念、影响沸腾换热和膜状凝结的因素。2.难点：膜状凝结分析解的推导过程及实验关联式。第五章 热辐射基本定律及物体的辐射特性【主要内容】1. 掌握热辐射的基本概念、吸收比、反射比、穿透比、定向辐射强度。2.熟悉黑体辐射的三大基本定律、实际物体的吸收比与基尔霍夫定律。3.了解黑度的概念及实际固体

9、和液体的辐射特性。【重点与难点】1.重点：吸收比、反射比、穿透比、定向辐射强度、发射率、灰体、黑体的三大辐射定律。2.难点：黑体的三大辐射定律之间的关系。第六章 辐射换热的计算【主要内容】1. 掌握角系数的定义、性质及计算方法；掌握被透热介质隔开的两固体表面间的辐射换热的计算方法；掌握辐射换热的强化与削弱的措施。2.熟悉多表面系统辐射换热的计算方法。3.了解气体辐射的特性。【重点与难点】1.重点：角系数的概念、角系数的性质、角系数的计算方法。2.难点：两表面封闭系统的辐射换热的计算。第七章 传热过程与换热器【主要内容】1.掌握传热过程分析和计算，包括通过平壁的传热过程、通过圆筒壁的传热、通过肋壁的传热；掌握传热过程的综合分析方法。2.熟悉换热器的类型及平均温差的概念；熟悉换热器热计算的方法。3.了解传热的强化和隔热保温技术。【重点与难点】1.重点：常见传热过程的分析和计算、传热过程的综合分析方法。2.难点：换热器的设计。 六、课程考核与成绩评定1.考核性质：考试课2.考核形式：期末闭卷考试 3.成绩评定：本课程综合成绩由平时成绩和末考成绩构成，每学期的学