冶金传输课程教学大纲

1、 冶金传输课程教学大纲课程名称: 冶金传输英文名称: Metallurgy Transport课程编号: x2010521学 时 数: 48 学 分 数: 3.0适用专业: 材料科学与工程（卓越工程师）一、课程的性质和任务 冶金传输是材料科学与工程（卓越工程师）专业的一门主干课，内容丰富（含动量、热量和质量传输三部分），理论性和实践性都很强，属专业必修课。学习传输原理可以使我们深入了解复杂的反应过程中各因素影响的机理、从而改进操作和设备，提高控制和设计水平。同时为我们提供物理模型和数学模型，应用电子计算机来求解许多工程问题。使我们可以预测，及时控制以求得最佳的经济效益。无论是工程技术人员还是科

2、研工作者都会遇到三传问题。它与多种生产技术和科技领域都有密切联系，是理工科大学的必修课程。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（一）动量传输的基本概念了解流体的定义及特征，理解动量传输中所涉及的三个假设模型；掌握牛顿粘性定律及作用在流体上的力；熟悉掌握静力学方程、压强特征及压强的几种表示方法。重点是动量传输中的一些基本概念，静力学方程、压强特征及压强的几种表示方法。难点是对动量传输三个假设模型的理解；静力学方程的应用。（二）动量传输的微分方程理解描述流体运动的两种方法；熟悉掌握迹线、流线、流管、流束和流量等基本概念；掌握流体运动的三大基本规律。考虑到学生认识过程的特点,先推导理想流体运动规律

3、,再过渡到实际流体运动规律。重点是流体运动的三大基本规律各自的理论依据、数学描述、适用条件及其应用.难点是三大基本规律的推导过程。（三）管道中的流动理解流体运动的两种状态,熟练掌握流体运动的能量损失与流动阻力的计算式；掌握总流的伯努力方程应用于圆管中的层流、湍流流动时的规律；了解管路计算。重点是流体在一维管道中的运动规律.弄清楚流体运动的流动阻力与流态间的关系,要求会运用总流的伯努力方程进行管路计算。难点是湍流的本质、研究方法及各种情况下的管路计算。（四）相似原理与模型研究方法理解相似原理及量纲分析两种模型研究方法；熟练掌握获得相似准数的几种方法；了解近似模型研究方法。重点是相似三定理内容，相

4、似准数的导出及模型研究方法。本章本属于动量传输范畴,之所以放在此处是因为下一章对流给热部分对其有要求.难点是对相似三定理内容的理解，近似模型研究方法。（五）导热理解热量传输所涉及的基本概念；理解傅里叶定律及导热微分方程；熟练掌握通过平壁、圆筒壁的一维稳态导热规律；重点是导热的基本定律及微分方程在单层和多层平壁和圆筒壁中的应用。难点是导热微分方程的推导过程及在实际中的应用。（六）对流给热理解边界层的概念；掌握对流给热的影响因素；了解层流边界层的动量微分法；理解动量传输和热量传输的类比方法；熟练掌握相似原理指导下的实验方法。重点是各种求解对流给热问题的方法,并会灵活应用.边界层理论本属于动量传输范

5、畴，之所以放在此处是因为对流给热部分对其有要求。难点是边界层理论，各种求解对流给热问题的方法。（七）辐射换热理解热辐射基本概念；熟练掌握黑体辐射基本定律；掌握实际物体的辐射与黑体辐射的不同之处；熟练掌握物体间辐射换热计算，了解辐射换热的网络解法。重点是黑体辐射基本概念、基本定律及影响辐射换热的因素及灰体辐射换热的网络方法,并会灵活应用。难点是黑体辐射基本概念、基本定律如何运用到实际物体，灰体的引入。（八）质量传输理解质量传输的基本概念；掌握质量传输方程式的理论依据、数学描述、适用条件及其应用；熟练掌握分子扩散传质和对流流动传质的基本规律；理解类似原理；了解相际传质。重点是分子扩散传质和对流流动

6、传质的基本概念及规律，及动量、热量和质量传输三者的类似原理，作为传输原理的概括和综合。难点是揭示动量、热量和质量传输三者的类似原理。三、 教学方式及学时安排序号主要内容主要教学方 式学时分配辅导答疑比 例一动量传输的基本概念讲授43：1二动量传输的微分方程讲授62：1三管道中的流动讲授62：1四相似原理与模型研究方法讲授62：1五导热讲授65：1六对流给热（含边界层理论）讲授63：1七辐射换热讲授65：1八质量传输讲授25：1四、课程其他教学环节要求1、实验环节实验学时数为：0实验项目及内容详见实验教学大纲2、作业由于流体力学具有理论性强、抽象难懂且应用广泛的特点，为加深学生理解和掌握，提高学生理论与实践相结合的自觉性，适当增加作业量，计算题占主体，适当考虑问答题。五、本课程与其他课程的联系在学习本课程之前，学生应学习高等数学课程及钢铁冶金原理。应能熟练运用高等数学知识推导数学方程。六、教学参考书目 冶金传输原理 张先棹主编 冶金工业出版社 1988年传热学 杨世铭主编 高教出版社 1998年传递过程原理及应用 查金荣主编 冶金工业出版社 1997年 冶金反应工程学 鞭岩 主编 科学出版社 1998年化学反应工程 陈甘棠 主编