傳熱學(xué)教學(xué)大綱

1、 傳熱學(xué) 教學(xué)大綱一、課程說(shuō)明課程編號(hào)： 100104Z10課程名稱：傳熱學(xué)/Heat Transfer課程類別：專業(yè)核心課程學(xué)時(shí)/學(xué)分：56/3.5先修課程：工程熱力學(xué)、流體力學(xué)適用專業(yè)：能源與動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程教材、教學(xué)參考書(shū)：1 楊世銘，陶文銓，傳熱學(xué)，高等教育出版社，2006（第四版）2 TL Bergman，AS Lavine，F(xiàn)P Incropera，DP DeWitt， Fundamentals of Heat and Mass Transfer（7th edition），John Wiley & Sons, Inc.，20113 弗蘭克P.英克魯佩勒等著，

2、葛新石等譯，傳熱和傳質(zhì)基本原理，化學(xué)工業(yè)出版社，2007（第六版）4 弗蘭克P.英克魯佩勒等著，葉宏等譯，傳熱和傳質(zhì)基本原理習(xí)題詳解，第六版化學(xué)工業(yè)出版社，2007（第一版）二、課程設(shè)置的目的意義本課程是四年制本科能源與動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的一門(mén)專業(yè)核心課。課程設(shè)置的目的是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能理解和把握熱量傳遞的基本方式及機(jī)理,掌握熱量傳遞基本方式情況下的傳熱量計(jì)算以及部分情況下的溫度分布計(jì)算,對(duì)換熱器有初步的認(rèn)識(shí)，能進(jìn)行換熱器簡(jiǎn)單的熱設(shè)計(jì)，能理解傳熱增強(qiáng)與削弱的原理及應(yīng)用方法。該課程的學(xué)習(xí)將為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)以及日后從事的與爐窯熱工、制冷與空調(diào)、動(dòng)力機(jī)械、檢測(cè)與控制技術(shù)等

3、相關(guān)的研究、設(shè)計(jì)與管理工作等打下必要的基礎(chǔ)。三、課程的基本要求知識(shí)：熟練掌握導(dǎo)熱、對(duì)流換熱及熱輻射大部分情況下的傳熱量計(jì)算；透徹理解該三種基本傳熱方式的傳熱機(jī)理并能將其應(yīng)用于工程實(shí)際問(wèn)題的分析；熟悉換熱器的工作原理，掌握換熱器熱計(jì)算的基本理論。能力：通過(guò)對(duì)傳熱學(xué)實(shí)際問(wèn)題的分析，提高學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生計(jì)算和分析求解的能力；通過(guò)對(duì)問(wèn)題的討論，提高學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、思辨和表達(dá)的能力。素質(zhì)：理解傳熱學(xué)應(yīng)用分析的思維模式，建立熱能工程師必須具備的熱平衡思想；通過(guò)課外導(dǎo)學(xué)的教學(xué)模式，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，形成能適應(yīng)社會(huì)，自主發(fā)展的素質(zhì)；通過(guò)課程中的討論，培養(yǎng)和提高學(xué)生溝通交流的素質(zhì)。四、教學(xué)

4、內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實(shí)踐第1章熱量傳遞基本方式；傳熱過(guò)程，傳熱分析方法440熱量傳遞基本方式傳熱學(xué)的熱平衡分析方法和熱阻法首先建立與學(xué)生的良好互動(dòng)關(guān)系,交代傳熱學(xué)學(xué)習(xí)要求和目的。預(yù)先要求學(xué)生準(zhǔn)備傳熱學(xué)應(yīng)用范圍和實(shí)例及三種傳熱方式進(jìn)行課堂講述，講述以示例引入；補(bǔ)充一些難以思考到的知識(shí)點(diǎn)。第2章傅里葉導(dǎo)熱定律；導(dǎo)熱微分方程與定解條件；穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題求解1110.50.5傅里葉導(dǎo)熱定律、導(dǎo)熱微分方程，平板及圓筒壁導(dǎo)熱，肋片分析導(dǎo)熱微分方程，多層變導(dǎo)熱系數(shù)處理，等直肋片的分析導(dǎo)熱微分方程讓學(xué)生推導(dǎo)和教師補(bǔ)充說(shuō)

5、明帶動(dòng)理解，增加討論，部分內(nèi)容交由學(xué)生預(yù)習(xí)完成，一維導(dǎo)熱問(wèn)題處理結(jié)合傳熱過(guò)程進(jìn)行，提前講述將臨界熱絕緣直徑置于圓筒壁導(dǎo)熱部分，等直肋片分析突出一維模型的建立，強(qiáng)調(diào)思想，多維問(wèn)題處理從略第3章非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱概述，集總參數(shù)法，精確分析法，多維，半無(wú)限大區(qū)域30非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程的分析，集中參數(shù)法，一維物體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱集中參數(shù)法，一維物體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱學(xué)生預(yù)習(xí)+課堂演示（非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱應(yīng)用）+教師點(diǎn)評(píng)提高學(xué)生課堂參與興趣。抓住方法核心，淡化數(shù)學(xué)推導(dǎo)講述集中參數(shù)法及一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的圖解法第4章穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱數(shù)值計(jì)算，非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱數(shù)值計(jì)算20有限差分法的思想，穩(wěn)定性判斷離散方程推導(dǎo)將穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)兩部分內(nèi)容分開(kāi)，分別在多維穩(wěn)態(tài)和多

6、維非穩(wěn)態(tài)部分講述，形成溫故知新效果，強(qiáng)調(diào)思想，淡化推導(dǎo)第5章對(duì)流傳熱過(guò)程簡(jiǎn)介，邊界層簡(jiǎn)介，邊界層的相似與比擬理論50邊界層理論，邊界層的相似與比擬理論能量方程推導(dǎo)，邊界層微分方程推導(dǎo)，相似理論對(duì)流換熱的影響因素及分類和推導(dǎo)難點(diǎn)部分可提前要求學(xué)生預(yù)習(xí)并演示。以縱掠平板對(duì)流換熱為例，加強(qiáng)相似分析法的實(shí)際使用第6章外部流動(dòng)對(duì)流傳熱（縱掠平板及橫掠單管、管束）；內(nèi)部流動(dòng)對(duì)流傳熱；自然對(duì)流傳熱109.50.5邊界層分離、單管換熱規(guī)律，內(nèi)部流動(dòng)流動(dòng)及換熱特征，流動(dòng)及換熱隨流體溫度變化，自然對(duì)流驅(qū)動(dòng)力，Gr數(shù)單管、管束換熱規(guī)律，流動(dòng)及換熱隨流體溫度變化的規(guī)律，豎板上自然對(duì)流換熱分析考慮系統(tǒng)性，以外部流動(dòng)問(wèn)題

7、統(tǒng)領(lǐng)縱掠平板與橫掠單管、管束問(wèn)題，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題更深刻的理解，側(cè)重機(jī)理分析和計(jì)算練習(xí)第7章蒸汽凝結(jié)傳熱，流體沸騰傳熱20傳熱模式，膜狀凝結(jié)分析，膜狀凝結(jié)影響因素及其強(qiáng)化傳熱膜狀凝結(jié)分析的假設(shè)，臨界熱流密度點(diǎn)抓住要點(diǎn)分析，將二者的共同點(diǎn)提取分析，影響因素和強(qiáng)化換熱可預(yù)留學(xué)生講述第8章熱輻射基本概念，黑體輻射，實(shí)際物體輻射40黑體輻射，黑度和吸收比的定義及其影響因素，基爾霍夫定律蘭貝特定律，吸收比定義及其影響因素，基爾霍夫定律學(xué)生預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)和課后作業(yè)有機(jī)結(jié)合。黑度與吸收比講授重在對(duì)比，蘭貝特定律重在可見(jiàn)面積概念，區(qū)別輻射能的發(fā)射和接收第9章角系數(shù)，表面間輻射傳熱，輻射換熱的強(qiáng)化和削弱，氣體輻射

8、65.50.5角系數(shù)，表面間輻射換熱計(jì)算，氣體輻射換熱計(jì)算角系數(shù)積分計(jì)算，輻射換熱時(shí)的測(cè)量誤差分析，氣體反射率、吸收比計(jì)算講課前以題目形式針對(duì)性提出課堂講授內(nèi)容的疑問(wèn)給學(xué)生，要求預(yù)先閱讀教材并能在課堂回答。課堂通過(guò)提問(wèn)及回答的方式加強(qiáng)學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的正確理解。第10章?lián)Q熱器簡(jiǎn)介,對(duì)數(shù)平均溫差，換熱器熱計(jì)算，傳熱單元數(shù)和換熱器效能定義，關(guān)系式推導(dǎo)43.50.5間壁式換熱器溫度分布及特點(diǎn)，對(duì)數(shù)平均溫差和換熱器效能傳熱單元數(shù)表達(dá)式推導(dǎo)，換熱器熱計(jì)算對(duì)數(shù)平均溫差表達(dá)式，換熱器效能傳熱單元數(shù)表達(dá)式推導(dǎo)安排更多的預(yù)習(xí)，提供更有主動(dòng)性的預(yù)習(xí)題，使課堂少講，增加學(xué)生的訓(xùn)練時(shí)間總復(fù)習(xí)110其它400(包括階段性

9、考試和假日)注：實(shí)踐分配學(xué)時(shí)用于課堂對(duì)實(shí)驗(yàn)理論等的講解。五、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 學(xué)時(shí)基本要求肋片（伸展體）傳熱特性實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣橫掠單管（伸展體）時(shí)被加熱的溫度分布，與理論計(jì)算相比，分析誤差原因。利用溫度分布，確定對(duì)流換熱系數(shù)2熟練掌握測(cè)溫儀表的應(yīng)用，加深理解肋片分析理論中溫輻射時(shí)物體黑度的測(cè)試?yán)脤?duì)比法測(cè)定物體黑度2理解將物體黑度的測(cè)定轉(zhuǎn)化為溫度測(cè)定的要點(diǎn)間壁式換熱器中傳熱系數(shù)和表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的測(cè)定計(jì)算傳熱系數(shù)K及表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h；繪制NuRe關(guān)系式曲線；給出NuRe實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式4學(xué)習(xí)正確使用各種測(cè)量?jī)x表；正確理解測(cè)量方法；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。6、 考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式采用多種形式、多個(gè)階段（平時(shí)測(cè)試、作業(yè)測(cè)評(píng)、課堂討論和期末考核等）、的全過(guò)程考核；考核內(nèi)容重點(diǎn)考核學(xué)生獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，創(chuàng)新能力也得到體現(xiàn)；成績(jī)?cè)u(píng)定加大了過(guò)程考核及階段性考核