冶金傳輸課程教學大綱

1、 冶金傳輸課程教學大綱課程名稱: 冶金傳輸英文名稱: Metallurgy Transport課程編號: x2010521學 時 數(shù): 48 學 分 數(shù): 3.0適用專業(yè): 材料科學與工程（卓越工程師）一、課程的性質和任務 冶金傳輸是材料科學與工程（卓越工程師）專業(yè)的一門主干課，內容豐富（含動量、熱量和質量傳輸三部分），理論性和實踐性都很強，屬專業(yè)必修課。學習傳輸原理可以使我們深入了解復雜的反應過程中各因素影響的機理、從而改進操作和設備，提高控制和設計水平。同時為我們提供物理模型和數(shù)學模型，應用電子計算機來求解許多工程問題。使我們可以預測，及時控制以求得最佳的經濟效益。無論是工程技術人員還是科

2、研工作者都會遇到三傳問題。它與多種生產技術和科技領域都有密切聯(lián)系，是理工科大學的必修課程。二、課程教學內容的基本要求、重點和難點（一）動量傳輸?shù)幕靖拍盍私饬黧w的定義及特征，理解動量傳輸中所涉及的三個假設模型；掌握牛頓粘性定律及作用在流體上的力；熟悉掌握靜力學方程、壓強特征及壓強的幾種表示方法。重點是動量傳輸中的一些基本概念，靜力學方程、壓強特征及壓強的幾種表示方法。難點是對動量傳輸三個假設模型的理解；靜力學方程的應用。（二）動量傳輸?shù)奈⒎址匠汤斫饷枋隽黧w運動的兩種方法；熟悉掌握跡線、流線、流管、流束和流量等基本概念；掌握流體運動的三大基本規(guī)律。考慮到學生認識過程的特點,先推導理想流體運動規(guī)律

3、,再過渡到實際流體運動規(guī)律。重點是流體運動的三大基本規(guī)律各自的理論依據(jù)、數(shù)學描述、適用條件及其應用.難點是三大基本規(guī)律的推導過程。（三）管道中的流動理解流體運動的兩種狀態(tài),熟練掌握流體運動的能量損失與流動阻力的計算式；掌握總流的伯努力方程應用于圓管中的層流、湍流流動時的規(guī)律；了解管路計算。重點是流體在一維管道中的運動規(guī)律.弄清楚流體運動的流動阻力與流態(tài)間的關系,要求會運用總流的伯努力方程進行管路計算。難點是湍流的本質、研究方法及各種情況下的管路計算。（四）相似原理與模型研究方法理解相似原理及量綱分析兩種模型研究方法；熟練掌握獲得相似準數(shù)的幾種方法；了解近似模型研究方法。重點是相似三定理內容，相

4、似準數(shù)的導出及模型研究方法。本章本屬于動量傳輸范疇,之所以放在此處是因為下一章對流給熱部分對其有要求.難點是對相似三定理內容的理解，近似模型研究方法。（五）導熱理解熱量傳輸所涉及的基本概念；理解傅里葉定律及導熱微分方程；熟練掌握通過平壁、圓筒壁的一維穩(wěn)態(tài)導熱規(guī)律；重點是導熱的基本定律及微分方程在單層和多層平壁和圓筒壁中的應用。難點是導熱微分方程的推導過程及在實際中的應用。（六）對流給熱理解邊界層的概念；掌握對流給熱的影響因素；了解層流邊界層的動量微分法；理解動量傳輸和熱量傳輸?shù)念惐确椒ǎ皇炀氄莆障嗨圃碇笇碌膶嶒灧椒?。重點是各種求解對流給熱問題的方法,并會靈活應用.邊界層理論本屬于動量傳輸范

5、疇，之所以放在此處是因為對流給熱部分對其有要求。難點是邊界層理論，各種求解對流給熱問題的方法。（七）輻射換熱理解熱輻射基本概念；熟練掌握黑體輻射基本定律；掌握實際物體的輻射與黑體輻射的不同之處；熟練掌握物體間輻射換熱計算，了解輻射換熱的網絡解法。重點是黑體輻射基本概念、基本定律及影響輻射換熱的因素及灰體輻射換熱的網絡方法,并會靈活應用。難點是黑體輻射基本概念、基本定律如何運用到實際物體，灰體的引入。（八）質量傳輸理解質量傳輸?shù)幕靖拍?；掌握質量傳輸方程式的理論依據(jù)、數(shù)學描述、適用條件及其應用；熟練掌握分子擴散傳質和對流流動傳質的基本規(guī)律；理解類似原理；了解相際傳質。重點是分子擴散傳質和對流流動

6、傳質的基本概念及規(guī)律，及動量、熱量和質量傳輸三者的類似原理，作為傳輸原理的概括和綜合。難點是揭示動量、熱量和質量傳輸三者的類似原理。三、 教學方式及學時安排序號主要內容主要教學方 式學時分配輔導答疑比 例一動量傳輸?shù)幕靖拍钪v授43：1二動量傳輸?shù)奈⒎址匠讨v授62：1三管道中的流動講授62：1四相似原理與模型研究方法講授62：1五導熱講授65：1六對流給熱（含邊界層理論）講授63：1七輻射換熱講授65：1八質量傳輸講授25：1四、課程其他教學環(huán)節(jié)要求1、實驗環(huán)節(jié)實驗學時數(shù)為：0實驗項目及內容詳見實驗教學大綱2、作業(yè)由于流體力學具有理論性強、抽象難懂且應用廣泛的特點，為加深學生理解和掌握，提高學生理論與實踐相結合的自覺性，適當增加作業(yè)量，計算題占主體，適當考慮問答題。五、本課程與其他課程的聯(lián)系在學習本課程之前，學生應學習高等數(shù)學課程及鋼鐵冶金原理。應能熟練運用高等數(shù)學知識推導數(shù)學方程。六、教學參考書目 冶金傳輸原理 張先棹主編 冶金工業(yè)出版社 1988年傳熱學 楊世銘主編 高教出版社 1998年傳遞過程原理及應用 查金榮主編 冶金工業(yè)出版社 1997年 冶金反應工程學 鞭巖 主編 科學出版社 1998年化學反應工程 陳甘棠 主編