《传热学》教学大纲

《传热学》教学大纲一、课程基本信息课程编号：C课程中文名称传热学课程英文名称HeatTransfer课程类别专业基础课合用专业热能开课学期第六学期总学时80课时（理论教学72课时，试验8课时）总学分5先修课程高等数学、工程流体力学、工程热力学课程简介本课程是热能与动力工程专业最重要的专业基础课之一，目的是使学生在学习后续课程时打下坚实的理论基础。规定学生可以纯熟掌握热量传递的三种基本方式及传热过程所遵照的基本规律，可以运用传热学理论分析实际的热量传递过程。传热试验规定掌握温度、热量、流量测量的基本技能，具有设计试验、处理数据及分析现象的基本能力。掌握计算工程传热问题的基本措施，并具有对应的计算能力及一定的试验技能。使学生学会分析强化或减弱热量传递过程的措施，为此后深入学习专业知识，从事专业工作以及进行科学研究打下基础。提议教材杨世铭,陶文铨.传热学（第四版）.北京：高等教育出版社，参照资料[1]章熙民.传热学（第五版）.北京：中国建筑工业出版社，[2]王秋旺等.传热学要点与解题一一三一丛书（第一版）.西安：西安交通大学出版社，二、课程教学目的1．通过本课程的学习使学生理解传热学的发展历史及应用范围，在热能与动力工程领域的应用现实状况及前景；2．获得热量传递规律的基础知识，具有分析工程传热问题的基本能力。三、理论教学内容与规定1绪论（4课时）教学内容规定程度（1）传热学的概念、发展简史及应用理解（2）热量传递的三种基本方式理解传热方式的产生机理，基本定律，可以进行简朴计算，并可以解释实际生活中的现象（3）热阻、传热过程和传热系数理解有关概念（4）传热学的研究措施理解2稳态热导热（10课时）教学内容规定程度（1）导热机理理解（2）导热基本定律——傅里叶定律掌握导热基本定律及稳态导热、温度场、温度梯度、导热系数的基本概念。（3）导热问题的数学描述理解导热微分方程、初始条件与边界条件。（4）稳态导热问题的计算纯熟掌握单层及多层平壁的导热、单层及多层圆筒壁的导热的计算，掌握单层球壁与多层球壁的到热计算，理解通过肋片导热问题的处理及计算。（5）习题与讨论掌握通过平壁、圆筒壁的到热计算，理解球壳和肋片的导热计算3非稳态热导热（8课时）教学内容规定程度（1）非稳态导热的基本概念理解非稳态导热的基本概念。（2）非稳态问题求解措施纯熟掌握零维问题的分析法——集总参数法，掌握一维非稳态导热问题。（3）非稳态问题的计算纯熟掌握集总参数法的使用条件和针对不一样形状（如平壁、圆柱和球体等）计算，掌握诺模图的使用措施。理解一维非稳态导热的分析解。（4）习题与讨论纯熟掌握集总参数法的分析计算，理解应用诺模图处理特殊形状的非稳态导热问题。4导热问题的数值解法（4课时）教学内容规定程度（1）导热数值求解的基本思想掌握差分方程的建立。（2）节点方程的建立与求解措施纯熟掌握一维和二维稳态导热节点方程是的建立，掌握迭代方程的求解，理解非稳态导热问题的数值解法。（3）习题与讨论纯熟掌握一维和二维稳态导热内节点温度确定以及外节点方程的建立，掌握迭代方程的计算。5对流换热的理论基础（6课时）教学内容规定程度（1）对流传热的数学描写掌握对流传热的概念及影响原因、对流传热现象的分类及对流传热研究措施；理解牛顿冷却定律、对流换热微分方程组及边界条件，强制对流换热特性，大空间自然对流。（2）边界层理论及分析掌握速度边界层和热边界层的概念；理解换热系数的影响原因。6单相对流传热的试验关联式（8课时）教学内容规定程度（1）对流传热的理论基础掌握相似以及特性数的概念；理解相似原理的应用及其懂得的模化试验和对试验关联式的对的认识。（2）试验关联式的应用和对流换热计算纯熟掌握管内对流换热的试验关联式及其计算和对应的修正措施；掌握外掠平板、单管和绕流管束的试验关系式；理解大空间自然对流换热的试验关联式。（3）习题与讨论纯熟掌握管内强制对流换热试验关联式计算；理解外绕流动计算。7流体有相变时对流传热的分析计算（6课时）教学内容规定程度（1）相变换热的概念掌握膜状凝结和珠状凝结、大容器沸腾曲线、核态沸腾与膜态沸腾、影响沸腾换热的原因。（2）相变传热的计算理解凝结换热计算的分析解和大容器沸腾试验关联式，理解影响凝结的原因。（3）相变传热的强化理解沸腾和凝结换热的强化措施及热管在工程实际中的应用。（4）习题与讨论理解凝结与沸腾换热计算。8热辐射基本定律和辐射特性（6课时）（1）热辐射的基本定律纯熟掌握黑体模型以及灰体的概念，掌握普朗克定律、维恩位移定律、斯蒂芬—玻尔茨曼定律、兰贝特定律和基尔霍夫定律。（2）辐射特性理解物体的辐射特性、辐射力与单色辐射力、黑度、实际物体的吸取率的概念。理解表面热阻和空间热阻。9辐射传热的计算（10课时）（1）角系数的概念纯熟掌握角系数的概念，掌握角系数的相对性、完整性和可加性以及运用这三个性质对简朴封闭系统的角系数计算，理解遮热板原理。（2）辐射传热的计算纯熟掌握两个黑体或灰体表面间的辐射换热计算，掌握三个表面构成的封闭系统的辐射换热计算，会画换热网络图。（3）习题与讨论掌握两个表面或三个表面构成的封闭系统的辐射换热的计算，理解辐射换热的强化与减弱。10传热过程与换热器的热计算（10课时）（1）传热过程的分析和计算纯熟掌握通过平板、圆筒壁的传热过程计算。掌握传热系数与总传热热阻，会画传热过程的换热网络图；理解临界热绝缘半径及肋壁的概念（2）换热器的设计和计算纯熟掌握应用对数平均温差法对单程顺流与逆流换热器的设计计算；掌握ε-NTU法；理解多流程换热器的热计算。（3）热量传递过程的控制理解强化与减弱热量传递过程的措施。（4）习题与讨论纯熟掌握传热强化与隔热保温技术和传热过程的综合分析计算；掌握传热过程及传热系数的计算与换热器的热设计。四、试验教学内容与规定教学内容规定程度1空气放热系数的综合测定（4课时）必选掌握传热试验中温度、热量、导热系数等基本传热参数测量的基本技能，培养学生动手操作能力和试验数据处理能力。2二维墙角温度场热电模拟（2课时）三选二掌握二维墙角温度场热电模拟试验措施，理解有关概念，培养学生理解分析问题能力。3非稳态(准稳态)法测材料的导热性能试验（2课时）掌握非稳态(准稳态)法测材料的导热性能的试验措施；理解有关概念；通过对比分析，培养学生分析问题能力。4中温辐射时物体黑度的测试（2课时）掌握中