傳熱學(xué)考核大綱

傳熱學(xué)考核大綱（HeatTransfer）課程基本信息課程編號(hào)：04021202h課程學(xué)時(shí)：56課程學(xué)分：3.5一、課程的性質(zhì)和地位《傳熱學(xué)》是農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)核心課程，為后續(xù)專業(yè)課程提供必要的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。本課程研究熱量傳遞的規(guī)律，是農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程專業(yè)的核心課程，它不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)的專業(yè)課程，如燃燒學(xué)、熱能工程、供熱工程等提供基礎(chǔ)理論知識(shí)，也為從事能源有效利用、能源工程設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員打下必要的專業(yè)基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握分析工程傳熱問題的基本能力，掌握熱量傳遞的基本規(guī)律。二、理論教學(xué)部分的考核目標(biāo)掌握熱量傳遞的三種方式(導(dǎo)熱、對(duì)流換熱和熱輻射)的基本概念和基本定律；掌握一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的諾謨圖解決實(shí)際傳熱問題；掌握選擇、利用對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式計(jì)算常見對(duì)流傳熱問題；掌握空間兩物體之間的輻射換熱網(wǎng)絡(luò)圖分析和計(jì)算方法；掌握換熱器選型、校核計(jì)算，并會(huì)設(shè)計(jì)、計(jì)算簡(jiǎn)單換熱器。第一章緒論（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解：傳熱學(xué)的發(fā)展史。2.一般掌握：熱對(duì)流和對(duì)流傳熱、熱輻射和輻射傳熱、表面?zhèn)鳠徇^程與總傳熱過程的差異，如何由三種傳熱方式組成復(fù)雜的總傳熱過程。3.熟練掌握：熱量傳遞的三種方式(導(dǎo)熱、對(duì)流換熱和熱輻射)的物理概念和三個(gè)基本公式。（二）考核內(nèi)容熱量傳遞的三種方式的物理概念和基本公式。（三）考核要求1.識(shí)記：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。2.領(lǐng)會(huì)：熱對(duì)流和對(duì)流傳熱、熱輻射和輻射傳熱、表面?zhèn)鳠徇^程與總傳熱過程的差異。3.應(yīng)用：熱量傳遞的三種方式的計(jì)算和分析。4.分析：生產(chǎn)和生活中的傳熱現(xiàn)象。5.綜合：總傳熱過程的熱阻分析法及計(jì)算。6.評(píng)價(jià)：傳熱學(xué)在工程領(lǐng)域中的地位和應(yīng)用。第二章導(dǎo)熱基本定律及穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解：柱坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系中導(dǎo)熱微分方程的表達(dá)；有內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的分析。2.一般掌握：導(dǎo)熱微分方程的表達(dá)、定解條件的表達(dá)；肋片一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的理論分析。3.熟練掌握：傅里葉定律、等溫面、等溫線、溫度差、熱導(dǎo)率；平面、柱體、球體、變導(dǎo)熱系數(shù)、變截面、肋片的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的分析和計(jì)算。（二）考核內(nèi)容傅里葉定律、等溫面、等溫線、溫度差、熱導(dǎo)率；平面、柱體、球體、變導(dǎo)熱系數(shù)、變截面、肋片的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的分析和計(jì)算。（三）考核要求1.識(shí)記：傅里葉定律、等溫面、等溫線、溫度差、熱導(dǎo)率。2.領(lǐng)會(huì)：導(dǎo)熱微分方程的表達(dá)、定解條件的表達(dá)；肋片一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的理論分析。3.應(yīng)用：肋片的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的分析和計(jì)算。4.分析：生產(chǎn)生活中的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題分析。5.綜合：平面、柱體、球體、變導(dǎo)熱系數(shù)、變截面一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的計(jì)算和分析。6.評(píng)價(jià)：解析解的應(yīng)用。第三章非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解：多維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的理論分析；半無限大物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的理論分析。2.一般掌握：一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的圖解法。3.熟練掌握：集總參數(shù)分析和計(jì)算方法。（二）考核內(nèi)容集總參數(shù)方法、時(shí)間常數(shù)、圖算法。（三）考核要求1.識(shí)記：集總參數(shù)方法的判斷依據(jù)；時(shí)間常數(shù)的概念。2.領(lǐng)會(huì)：多維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的理論分析；半無限大物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的理論分析。3.應(yīng)用：一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的圖解法。4.分析：生產(chǎn)生活中的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題分析。5.綜合：集總參數(shù)分析和計(jì)算方法。6.評(píng)價(jià)：導(dǎo)熱熱阻和對(duì)流熱阻的相對(duì)大小對(duì)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的影響。第四章導(dǎo)熱問題的數(shù)值解法（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解：導(dǎo)熱問題離散方程的建立方法、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的離散方程的建立。2.一般掌握：二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題離散方程的建立及求解、一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的離散方程的建立。3.熟練掌握：一維導(dǎo)熱問題離散方程的建立和求解。（二）考核內(nèi)容二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題離散方程的建立及求解、一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的離散方程的建立，一維導(dǎo)熱問題離散方程的建立和求解。（三）考核要求1.識(shí)記：離散方法、離散方程。2.領(lǐng)會(huì)：導(dǎo)熱問題離散方程的建立方法、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的離散方程的建立。3.應(yīng)用：熱平衡法的應(yīng)用。4.分析：簡(jiǎn)單形狀物體的一維導(dǎo)熱過程。5.綜合：導(dǎo)熱問題離散方程的建立和求解。6.評(píng)價(jià)：數(shù)值解的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用。第五章對(duì)流換熱的理論基礎(chǔ)（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解：對(duì)流換熱理論分析的三種方法：微分法、邊界層微分法、邊界層近似積分法；對(duì)流換熱的相似理論內(nèi)涵。2.一般掌握：對(duì)流換熱的相似理論分析前提，要求滿足的條件。3.熟練掌握：對(duì)流換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的應(yīng)用。（二）考核內(nèi)容對(duì)流換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的應(yīng)用、注意事項(xiàng)。（三）考核要求1.識(shí)記：對(duì)流換熱理論分析的三種方法。2.領(lǐng)會(huì)：對(duì)流換熱的相似理論。3.應(yīng)用：對(duì)流換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的應(yīng)用。4.分析：邊界層方程的簡(jiǎn)化依據(jù)。5.綜合：對(duì)流換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的選取和應(yīng)用。6.評(píng)價(jià)：邊界層對(duì)對(duì)流換熱過程的影響。第六章對(duì)流換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的應(yīng)用（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解：層流相變對(duì)流換熱理論分析；沸騰換熱的實(shí)驗(yàn)和理論分析。2.一般掌握：相變對(duì)流換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的應(yīng)用。3.熟練掌握：相變對(duì)流換熱的影響因素、特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的選取和應(yīng)用。（二）考核內(nèi)容對(duì)流換熱的影響因素、特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的選取和應(yīng)用。（三）考核要求1.識(shí)記：對(duì)流換熱的類型和特點(diǎn)2.領(lǐng)會(huì)：對(duì)流換熱的影響因素和強(qiáng)化3.應(yīng)用：管內(nèi)、管外、管束之間、層流、湍流對(duì)流換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的應(yīng)用。4.分析：強(qiáng)化對(duì)流換熱的基本機(jī)制。5.綜合：換熱器中各種情況下對(duì)流換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的選取和應(yīng)用。6.評(píng)價(jià)：對(duì)流換熱的主要強(qiáng)化技術(shù)。第七章相變對(duì)流換熱（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解：凝結(jié)對(duì)流換熱的分析理論和特征數(shù)關(guān)聯(lián)式；大容器沸騰換熱理論及特征數(shù)關(guān)聯(lián)式。2.一般掌握：掌握凝結(jié)對(duì)流、沸騰換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的選用原則及影響因素。3.熟練掌握：凝結(jié)和沸騰換熱的影響因素及強(qiáng)化措施。（二）考核內(nèi)容外部膜狀凝結(jié)換熱和大空間核態(tài)沸騰換熱。（三）考核要求1.識(shí)記：凝結(jié)和沸騰換熱的有關(guān)概念。2.領(lǐng)會(huì)：凝結(jié)和沸騰換熱的影響因素。3.應(yīng)用：凝結(jié)和沸騰換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的選取。4.分析：強(qiáng)化凝結(jié)和沸騰換熱的基本思想。5.綜合：凝結(jié)和沸騰換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的應(yīng)用。6.評(píng)價(jià)：強(qiáng)化凝結(jié)和沸騰換熱的主要技術(shù)。第八章熱輻射基本定律和物體的輻射特性（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解：輻射換熱中黑體的輻射理論。2.一般掌握：灰體的概念和工程意義。3.熟練掌握：基爾霍夫定律。（二）考核內(nèi)容輻射換熱中的基本概念、兩表面系統(tǒng)之間和多表面系統(tǒng)之間的輻射換熱量的分析和計(jì)算。（三）考核要求1.識(shí)記：輻射換熱的基本概念。2.領(lǐng)會(huì)：輻射換熱中簡(jiǎn)單的基本理論。3.應(yīng)用：基爾霍夫定律、灰體的概念。4.分析：日常生活中的輻射傳熱現(xiàn)象。5.綜合：熱輻射基本定律的應(yīng)用。6.評(píng)價(jià)：輻射換熱與導(dǎo)熱及對(duì)流傳熱的不同。第九章輻射傳熱的計(jì)算（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解：投入輻射、有效輻射、表面輻射熱阻和空間輻射熱阻。2.一般掌握：輻射換熱中角系數(shù)的求取，輻射換熱網(wǎng)絡(luò)法的應(yīng)用。3.熟練掌握：兩表面系統(tǒng)之間和多表面系統(tǒng)之間的輻射換熱量的分析和計(jì)算。（二）考核內(nèi)容兩表面系統(tǒng)之間和多表面系統(tǒng)之間的輻射換熱量的分析和計(jì)算，輻射換熱的控制。（三）考核要求1.識(shí)記：投入輻射、有效輻射、表面輻射熱阻和空間輻射熱阻。2.領(lǐng)會(huì)：投入輻射、有效輻射概念和物理意義。3.應(yīng)用：輻射換熱網(wǎng)絡(luò)法的方法。4.分析：表面之間輻射換熱情況分析。5.綜合：兩表面系統(tǒng)之間和多表面系統(tǒng)之間輻射換熱量的計(jì)算。6.評(píng)價(jià)：輻射傳熱過程的控制。第十章傳熱過程和換熱器（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解：換熱器的制造方法、保溫和強(qiáng)化措施。2.一般掌握：換熱器的校核計(jì)算方法、傳熱效率-傳熱單元數(shù)法。3.熟練掌握：換熱器中的基本概念，換熱器的傳熱系數(shù)、平均溫差的分析和計(jì)算；換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。（二）考核內(nèi)容換熱器中的基本概念，換熱器的傳熱系數(shù)、平均溫差的分析和計(jì)算；換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。（三）考核要求1.識(shí)記：換熱器的基本概念，傳熱系數(shù)、平均溫差等。2.領(lǐng)會(huì)：換熱器校核計(jì)算方法。3.應(yīng)用：換熱器的校核計(jì)算。4.分析：傳熱過程的強(qiáng)化機(jī)制。5.綜合：換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算。6.評(píng)價(jià)：控制熱量傳遞過程的技術(shù)。三、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)部分的考核要求1.實(shí)驗(yàn)部分要求學(xué)生會(huì)動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備，會(huì)觀察、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2.能夠利用傳熱學(xué)理論分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。四、考核方式本課程考核方式由2部分構(gòu)成：過程性考核和結(jié)果考核。過程性考核包括考勤、平時(shí)作業(yè)、在線測(cè)試、實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)表現(xiàn)五個(gè)考核項(xiàng)，主要是針對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)，在每節(jié)課設(shè)置線上簽到，進(jìn)行出勤率的考核；每節(jié)課設(shè)置課堂互動(dòng)，對(duì)學(xué)生上課表現(xiàn)進(jìn)行考核；每一章節(jié)后設(shè)置線上和線下作業(yè)，考核其平時(shí)作業(yè)和在線測(cè)試的情況。結(jié)果考核指期中和期末時(shí)的卷面考試，用以考核學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。五、成績(jī)?cè)u(píng)定1.平時(shí)成績(jī)平時(shí)成績(jī)占最終成績(jī)的30%；平時(shí)成績(jī)=(考勤*20%+平時(shí)作業(yè)*20%+在線測(cè)試*20%+實(shí)驗(yàn)*20%+學(xué)習(xí)表現(xiàn)*20%)*50%+核心課期中考試*50%；注：各考核項(xiàng)均按百分制評(píng)分，總評(píng)時(shí)按比例折算各項(xiàng)實(shí)際得分。2.期末成績(jī)閉卷考試：百分制3.綜合成績(jī)最終綜合成績(jī)=平時(shí)成績(jī)×30%+期末考試成績(jī)×70%。注：各考核項(xiàng)均按百分制評(píng)分，總評(píng)時(shí)按比例折算各項(xiàng)實(shí)際得分。六、考核結(jié)果分析反饋1.繪制課程班級(jí)總成績(jī)分布圖，直觀分析不同得分區(qū)間學(xué)生數(shù)量及所占比例；橫坐標(biāo)為分值區(qū)間，縱坐標(biāo)為人數(shù)及人數(shù)占班級(jí)總?cè)藬?shù)的比例。2.繪制課程成績(jī)構(gòu)成表格，分析