傳熱學(xué)課程簡介 - 燕山大學(xué)教務(wù)在線(共7頁)

1、傳 熱 學(xué) 教 學(xué) 大 綱（04級后新教學(xué)計(jì)劃(jio xu j hu)）課程(kchng)名稱：傳熱學(xué) 課程編碼：英文名稱：heat transfer 學(xué) 時：24 學(xué)時(xush) 學(xué) 分： 1.5學(xué)分開課學(xué)期：第五學(xué)期適用專業(yè)：機(jī)械類課程類別：必修課程性質(zhì)：技術(shù)基礎(chǔ)課先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理教 材：傳熱學(xué) 張興中 編 燕山大學(xué)校內(nèi)印刷一、課程的性質(zhì)及任務(wù)：本課程是機(jī)械類專業(yè)的主要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。課程教學(xué)所要達(dá)到的目的是：1、了解熱量傳遞的基本方式。2、掌握溫度場、傳熱量的基本分析方法和計(jì)算方法。3、在實(shí)驗(yàn)技能方面比較熟練地掌握常用熱工測試儀器的使用方法與基本熱工參數(shù)的測試技術(shù)。二、課

2、程的基本內(nèi)容：緒論傳熱學(xué)的任務(wù)；熱量傳遞的三種基本形式：熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射；傳熱過程。導(dǎo)熱理論和一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱傅里葉定律及導(dǎo)熱系數(shù)：介紹導(dǎo)熱理論的基本概念、傅里葉定律及導(dǎo)熱系數(shù)；導(dǎo)熱微分方程及單值性條件：推導(dǎo)導(dǎo)熱微分方程、介紹單值性條件。幾個典型的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題：單層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、多層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、無限長圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、球壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、通過等截面棒的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的溫度場及熱流量計(jì)算方法以及各種肋片散熱量的計(jì)算。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點(diǎn)：介紹非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點(diǎn)及非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的三個階段。無限大平板的加熱或冷卻：應(yīng)用分離變量法對無限大平板非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的溫度場及熱流量的計(jì)算。半無限大物體的非

3、穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：介紹求解思想。有限大物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：介紹求解思想。集總參數(shù)法：介紹基本思想及溫度場、熱流量的求解方法。導(dǎo)熱問題的數(shù)值解法有限差分法的基本原理：一階、二階導(dǎo)數(shù)的向前、向后、中心差分公式。穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的差分表達(dá)式：二維問題內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的差分方程式、邊界上節(jié)點(diǎn)的差分方程式。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的有限差分法：一維問題內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的差分方程式、邊界上節(jié)點(diǎn)的差分方程式。線性代數(shù)方程組的求解：直接法、迭代法。計(jì)算機(jī)求解導(dǎo)熱(dor)問題簡介：二維穩(wěn)態(tài)問題、一維非穩(wěn)態(tài)問題。對流(duli)換熱對流(duli)換熱概述：牛頓冷卻公式、影響對流換熱的因素。邊界層分析：流動邊界層、熱邊界層。邊界層對流換熱微分方程組：

4、換熱微分方程。相似理論在對流換熱中的應(yīng)用：相似性質(zhì)、相似準(zhǔn)則、相似準(zhǔn)則間的關(guān)系、判別相似的條件、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。幾種典型對流換熱：管槽內(nèi)強(qiáng)迫對流換熱、外掠圓管強(qiáng)迫對流換熱、自然對流換熱。輻射換熱熱輻射的基本概念：熱輻射的本質(zhì)、輻射能的吸收、反射和透過。黑體輻射的基本性質(zhì)：基本概念、普朗克定律、維恩定律、斯蒂芬玻爾茲曼定律、蘭貝特定律。實(shí)際物體的輻射和吸收：實(shí)際物體的輻射、實(shí)際物體的吸收、基爾霍夫定律。黑體間的輻射換熱及角系數(shù)：角系數(shù)定義、角系數(shù)的相對性、角系數(shù)的完整性、黑體間輻射換熱的計(jì)算?；殷w表面間的輻射換熱：有效輻射、表面熱阻、空間熱阻、特殊放置的兩灰體表面間的輻射換熱、輻射屏、復(fù)雜系統(tǒng)的

5、輻射換熱。三、課程的教學(xué)要求：緒論了解傳熱學(xué)的任務(wù)、熱量傳遞的三種基本形式。掌握傳熱過程計(jì)算方法。導(dǎo)熱理論和一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱掌握傅里葉定律及導(dǎo)熱系數(shù)。導(dǎo)熱微分方程及單值性條件。典型穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題求解。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點(diǎn)。無限大平板的加熱或冷卻求解數(shù)學(xué)模型。集總參數(shù)法的基本思想及求解方法。導(dǎo)熱問題的數(shù)值解法有限差分法的基本原理及差分公式。二維穩(wěn)態(tài)問題內(nèi)部節(jié)點(diǎn)、邊界節(jié)點(diǎn)的差分方程式。一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題問題內(nèi)部節(jié)點(diǎn)、邊界節(jié)點(diǎn)的差分方程式及應(yīng)用條件。對流換熱牛頓冷卻公式、影響對流換熱的因素。流動邊界層、熱邊界層概念。相似性質(zhì)、相似準(zhǔn)則、相似準(zhǔn)則間的關(guān)系、判別相似的條件。了解管槽內(nèi)強(qiáng)迫對流換熱、外

6、掠圓管強(qiáng)迫對流換熱、自然對流換熱。輻射換熱熱輻射的基本概念及熱輻射的本質(zhì)。黑體輻射的基本概念及基本定律。實(shí)際物體輻射和吸收的基本概念及基爾霍夫定律。角系數(shù)定義、角系數(shù)的相對性、角系數(shù)的完整性、角系數(shù)的計(jì)算、黑體間輻射換熱的計(jì)算。有效輻射、表面熱阻、空間熱阻的概念(ginin)、特殊放置的兩灰體表面間的輻射換熱、輻射屏、復(fù)雜系統(tǒng)的輻射換熱的計(jì)算。四、課程(kchng)學(xué)時分配：講 課 內(nèi) 容學(xué) 時1、緒論12、導(dǎo)熱理論和一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱63、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱34、導(dǎo)熱問題的數(shù)值解法35、對流換熱36、輻射換熱47、實(shí)驗(yàn)4合 計(jì)24五、課程(kchng)習(xí)題的要求：本課程習(xí)題的基本要求是：鞏固課堂講授的理論

7、知識和基本概念。鍛煉獨(dú)立思考和分析問題的能力。結(jié)合工程實(shí)際，初步達(dá)到掌握基本傳熱問題的計(jì)算方法。習(xí)題的分量占自學(xué)時間的三分之一到四分之一，具體數(shù)量視習(xí)題難易程度而定。六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求：1、圓球法測定粒狀材料的導(dǎo)熱系數(shù)2、空氣外掠單管的對流換熱系數(shù)測定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證、鞏固和補(bǔ)充課堂講授的理論知識。培養(yǎng)學(xué)生初步掌握基本熱工參數(shù)的測試方法及熱工測試儀器的使用方法。實(shí)驗(yàn)要求：觀察現(xiàn)象，驗(yàn)證理論，學(xué)習(xí)使用各種熱工測試儀器。具備正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論解決實(shí)際問題的能力、分析和綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。在實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度和踏實(shí)細(xì)致、實(shí)事求是的作風(fēng)。七、課程主要參考書：孫薊泉

8、,劉慶國編 傳熱學(xué) 東北林業(yè)大學(xué)出版社.1997年8月第1版張正榮 傳熱學(xué) 高等教育出版社 1982年5月第1版楊世銘 陶文銓編著傳熱學(xué) 高等教育出版社 1998年12月第3版 制定人：張興中審定人：批準(zhǔn)(p zhn)者：2005年4月傳 熱 學(xué) 教 學(xué) 大 綱（04級前教學(xué)計(jì)劃(jio xu j hu)）課程名稱：傳熱學(xué) 課程(kchng)編碼：1001402英文名稱：heat transfer學(xué) 時：27學(xué)時 學(xué) 分：1.5學(xué)分開課學(xué)期：第五學(xué)期課程類別：必修課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課先修課程：高等數(shù)學(xué)。教 材：傳熱學(xué) 孫薊泉 劉慶國編 東北林業(yè)大學(xué)出版社一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)：本課程是機(jī)械

9、類專業(yè)的主要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。課程教學(xué)所要達(dá)到的目的是：1、了解熱量傳遞的基本方式。2、掌握溫度場、傳熱量的基本分析方法和計(jì)算方法。3、在實(shí)驗(yàn)技能方面比較熟練地掌握常用熱工測試儀器的使用方法與基本熱工參數(shù)的測試技術(shù)。二、課程的基本內(nèi)容：緒論傳熱學(xué)的任務(wù)。熱量傳遞的三種基本形式：熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射。傳熱過程。導(dǎo)熱理論和一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱傅里葉定律及導(dǎo)熱系數(shù)：介紹導(dǎo)熱理論的基本概念、傅里葉定律及導(dǎo)熱系數(shù)。導(dǎo)熱微分方程及單值性條件：推導(dǎo)導(dǎo)熱微分方程、介紹單值性條件。幾個典型的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題：單層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、多層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、無限長圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、球壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、通過等截面棒的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的溫度場及熱流

10、量計(jì)算方法以及各種肋片散熱量的計(jì)算。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點(diǎn)：介紹非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點(diǎn)及非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的三個階段。無限大平板的加熱或冷卻：應(yīng)用分離變量法對無限大平板非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的溫度場及熱流量的計(jì)算。半無限大物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：介紹求解思想。有限大物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：介紹求解思想。集總參數(shù)法：介紹基本思想(sxing)及溫度場、熱流量的求解方法。導(dǎo)熱問題(wnt)的數(shù)值解法有限差分(ch fn)法的基本原理：一階、二階導(dǎo)數(shù)的向前、向后、中心差分公式。穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的差分表達(dá)式：二維問題內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的差分方程式、邊界上節(jié)點(diǎn)的差分方程式。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的有限差分法：一維問題內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的差分方程式、邊界上節(jié)

11、點(diǎn)的差分方程式。線性代數(shù)方程組的求解：直接法、迭代法。計(jì)算機(jī)求解導(dǎo)熱問題簡介：二維穩(wěn)態(tài)問題、一維非穩(wěn)態(tài)問題。對流換熱對流換熱概述：牛頓冷卻公式、影響對流換熱的因素。邊界層分析：流動邊界層、熱邊界層。邊界層對流換熱微分方程組：換熱微分方程。相似理論在對流換熱中的應(yīng)用：相似性質(zhì)、相似準(zhǔn)則、相似準(zhǔn)則間的關(guān)系、判別相似的條件、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。幾種典型對流換熱：管槽內(nèi)強(qiáng)迫對流換熱、外掠圓管強(qiáng)迫對流換熱、自然對流換熱。輻射換熱熱輻射的基本概念：熱輻射的本質(zhì)、輻射能的吸收、反射和透過。黑體輻射的基本性質(zhì)：基本概念、普朗克定律、維恩定律、斯蒂芬玻爾茲曼定律、蘭貝特定律。實(shí)際物體的輻射和吸收：實(shí)際物體的輻射、實(shí)

12、際物體的吸收、基爾霍夫定律。黑體間的輻射換熱及角系數(shù)：角系數(shù)定義、角系數(shù)的相對性、角系數(shù)的完整性、黑體間輻射換熱的計(jì)算?；殷w表面間的輻射換熱：有效輻射、表面熱阻、空間熱阻、特殊放置的兩灰體表面間的輻射換熱、輻射屏、復(fù)雜系統(tǒng)的輻射換熱。傳熱復(fù)合傳熱傳熱過程的分析計(jì)算：通過平壁的傳熱、通過圓筒壁的傳熱、通過肋壁的傳熱。傳熱的強(qiáng)化與削弱：增強(qiáng)傳熱的基本途徑、增強(qiáng)傳熱的方法、削弱傳熱的方法。三、課程的教學(xué)要求緒論了解傳熱學(xué)的任務(wù)、熱量傳遞的三種基本形式。掌握傳熱過程計(jì)算方法。導(dǎo)熱理論和一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱掌握傅里葉定律及導(dǎo)熱系數(shù)。導(dǎo)熱微分方程及單值性條件典型穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題求解。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點(diǎn)。無

13、限大平板的加熱或冷卻求解數(shù)學(xué)模型。集總參數(shù)法的基本思想及求解方法。導(dǎo)熱問題的數(shù)值解法有限差分法的基本原理及差分公式。二維穩(wěn)態(tài)問題內(nèi)部節(jié)點(diǎn)、邊界節(jié)點(diǎn)的差分方程式。一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題問題內(nèi)部節(jié)點(diǎn)、邊界節(jié)點(diǎn)的差分方程式及應(yīng)用條件。對流換熱牛頓冷卻公式、影響對流換熱的因素。流動(lidng)邊界層、熱邊界層概念。相似性質(zhì)、相似準(zhǔn)則(zhnz)、相似準(zhǔn)則間的關(guān)系、判別相似的條件。了解管槽內(nèi)強(qiáng)迫(qing p)對流換熱、外掠圓管強(qiáng)迫對流換熱、自然對流換熱。輻射換熱熱輻射的基本概念及熱輻射的本質(zhì)。黑體輻射的基本概念及基本定律。實(shí)際物體輻射和吸收的基本概念及基爾霍夫定律。角系數(shù)定義、角系數(shù)的相對性、角系數(shù)的完

14、整性、角系數(shù)的計(jì)算、黑體間輻射換熱的計(jì)算。有效輻射、表面熱阻、空間熱阻的概念、特殊放置的兩灰體表面間的輻射換熱、輻射屏、復(fù)雜系統(tǒng)的輻射換熱的計(jì)算。傳熱復(fù)合傳熱通過平壁、圓筒壁、肋壁的傳熱計(jì)算。增強(qiáng)傳熱的基本途徑、增強(qiáng)、削弱傳熱的方法。四、課程學(xué)時分配講 課 內(nèi) 容學(xué) 時1、緒論12、導(dǎo)熱理論和一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱63、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱34、導(dǎo)熱問題的數(shù)值解法35、對流換熱36、輻射換熱57、傳熱2合 計(jì)23五、課程習(xí)題的要求本課程習(xí)題的基本要求是：鞏固課堂講授的理論知識和基本概念。鍛煉獨(dú)立思考和分析問題的能力。結(jié)合工程實(shí)際，初步達(dá)到掌握基本傳熱問題的計(jì)算方法。習(xí)題的分量占自學(xué)時間的三分之一到四分之一，具體數(shù)量視習(xí)題難易程度而定。六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1、圓球法測定粒狀材料的導(dǎo)熱系數(shù)2、空氣外掠單管的對流換熱系數(shù)測定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證、鞏固和補(bǔ)充課堂講授的理論知識