《传热学》(1)课程教学大纲.docx

传热学教学大纲课程名称：传热学课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：HEAT TRANSFER总学时/周学时/学分：64/4/4其中实验/实践学时：8.0先修课程：高等数学、工程热力学、流体力学后续课程支撑：热交换原理与技术、换热器课程设计授课时间：1/6周（理论课时）：星期三（1-2节）星期五（1-2 节）；17-18周：传热学实验，上课时间会根据学生时间集中授 课，安排在两个上午或者两个下午，或者一整天.授课地点：授课地点：116周（理论课时）：6F-506 17-18周（实验课时）：能源实验室12L201-203授课对象：21建环1班开课学院：化学工程与能源技术学院答疑时间、地点与方式：1 .课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑；2 .课外：可直接到12L401办公室进行答疑；3,线上：建立微信课程群，实施线上答疑。所有的课下答疑、作业批注、习题讲解由郭晓娟老师负责。课程考核方式：开卷。闭卷（/）课程论文（）其它（）使用教材：1.传热学，杨世铭、陶文桂编，高等教育出版社，2006,第4版。教学参考资料：传热学重点难点及典型题精解，王秋旺编，西安交通大学出版社，2001,第1版课程简介：目标三4-20100010目标四12-10001()1()总计10107010100备注:附录：各类考核评分标准表平时作业评分标准观测点评分标准A (100)B(85)0(70)D(0)基本概念掌握程度概念清楚，答题正确。概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。概念基本清楚，答题基本正 确。概念不太清楚，答题错误 较多。解决问题的方案正确性解题思路清晰，计算正确概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。概念基本清楚，答题基本正 确。概念不太清楚，答题错误 较多。作业完成态度按时完成，书写工整、清晰，符号、单位等按规范要求执行按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行未交作业或后期补交，不 能辨识，符号、单位等不 按照规范执行实验考核评分标准观测点评分标准A (100)B(85)0(70)D(0)预习报告按时完成，内容完整、正确， 字迹清晰工整按时完成，内容基本完整，书写清晰延时完成，内容基本完整， 能够辨识未提交或后期补交，内容 不完整，不能辨识实验操作操作规范，步骤合理清晰，在能按要求较完整完成操作，实验基本能按要求进行操作，实操作不规范，实验步骤不规定的时间完成实验过程安排较为合理，在规定时间 完成实验验部分步骤安排不合理，完 成实验时间稍为滞后合理，未在规定的时间内 完成实验总结报告按时完成，内容全面，字迹清 晰、工整，数据记录、处理、 计算、作图正确，对实验结果 分析合理按时完成，内容基本完整，能够 辨识，数据记录、处理、计算、 作图基本正确，对实验结果分析 基本合理按时完成，内容部分欠缺， 但能够辨识，数据记录、处 理、计算、作图出现部分错 误，对实验结果分析出现部 分错误未提交或后期补交，内容 不完整，不能辨识，数据 记录、处理、计算、作图 出现大部分错误，未对实 验结果进行分析或分析基 本全部错误线上学习情况(自行设计)观测点评分标准A (100)B(85)C(70)D(0)网络课堂活跃度完成在线视频观看率10()%。完成在线视频观看率85%-100%o完成在线视频观看率 70%-85%o完成在线视频观看率60% 以下。在线课堂测验完成按时完成所有视频课后作业，答题准按时完成所有视频课后作业按时完成所有视频课后作业按时完成所有视频课后作情况确 80% o85%-100%,答题准确 7()%。60%-85%,答题准确60%。业60%以下线上学习态度课前预习，课后复习，认真按时完成 线上教学视频学习，态度端正。课前预习，课后复习，较为认真地完 成线上教学视频学习，态度较端正。延时完成，基本完成线上教学 视频学习，态度基本端正。不能够按时完成线上教学 视频学习。传热学是研究热量传递规律及其应用的工程技术学科，是我校建筑环境与能源应用工程专业的一门必修的专业基础课程。本课程不仅为学生学习有 关的工程技术课程提供基本的理论知识，而且也为学生以后从事热能的合理利用、热工设备效能的提高及换热器的设计和开发研究等方面的工作打下必 要的基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：课程教学目标支撑毕业要求指标点毕业要求目标1:通过本课程的学习，使学生熟练掌握导热、对流和热辐射 三种热量传递方式的物理概念、特点和基本规律，并能综 合应用这些基础知识正确分析工程实际中的热量传递过 程或现象。1.1 掌握专业必需的用于解决暖通空调 工程复杂问题的数学和自然科学的等 基本概念、基本原理和基础知识。1.2 掌握用于解决暖通空调工程复杂问 题的工程基础知识。掌握专业必需的物 理、化学、力学、计算机等自然科学知 识并运用其对暖通空调领域中工程问 题进行原理描述复杂工程问题。1工程知识：能够掌握数学、自然科学、工程基础 和专业知识，并将其应用于解决暖通空调工程领域 的复杂工程问题。目标2：掌握计算各类热量传递过程的基本方法，掌握强化或削弱 热量传递过程的方法，并能提出工程实际中切实可行的强 化或削弱传热的措施。掌握计算工程传热问题的基本分析 方法，并能熟练应用于传热分析与计算。2.1能运用相关科学原理，识别和判断 暖通空调工程复杂问题的关键环节，并 结合专业知识进行有效分解。2问题分析：能够运用数学、自然科学和暖通空调 工程领域所涉及的基本原理和技术方法，进行暖通 空调工程领域中复杂问题的识别、表达、文献研究 及分析，并获得明确结论。目标3：通过实验，掌握传热学的测量内容和实验分析方法。掌握 导热、对流和辐射系数的实验测定原理，学会应用实验来 解决导热、对流换热、热辐射等传热问题。具备合理分析4.2掌握科学研究基本方法，应用基础 知识拟定暖通空调工程领域内复杂问 题解决思路，制订实验方案、构建实验 系统。4研究：能够运用实验设计、数据分析、信息综合 等科学研究方法对暖通空调工程领域的复杂问题 开展研究，并得到有效结论。实验结果和撰写实验报告的能力。目标4：培养作为一个工程技术人员的项目管理、有效沟通协调与 团队合作能力，学会分工协作，发掘、处理工程应用中与 传热相关的复杂问题。12-1认识到自主学习和终身学习的重 要性与必要性，掌握自主学习的方法， 了解知识拓展和能力提高的途径12终身学习：具有自主学习和终身学习的意识， 有不断学习和适应发展的能力。理论教学进程表周 次教学主题授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学模式 线下/混合 式教学方法作业安排支撑课程目标2绪论张承宇2重点：热量传递的基本方式：导热、对流 和热辐射。难点：传热学应用领域、研究内容和研究 方法线下教学讲授+讨论目标一2绪论、导热基本定 律和导热微分方 程张承宇2重点：传热过程和传热系数；难点：傅里叶定律和导热微分方程；线下教学讲授+讨论2-4、2-13、2-18、2-32、2-46目标一4典型一维稳态导 热问题张承宇2重点：常见的三类边界条件。难点：不同条件下导热微分方程的形式线下教学讲授+讨论目标二4导热微分方程应用张承宇2重点：肋片分析，具有内热源的一维导热问题难点：肋片导热问题求解线下教学讲授+讨论目标二5非稳态热传导张承宇2重点：非稳态导热的类型与特点难点：掌握集总参数法的分析求解方法， 了解其限制条件。线下教学讲授+讨论3-2、 3-15、 3-25目标二5典型一维物体非 稳态导热的分析 解张承宇2重点：维非稳态导热问题进行分析求解。 难点：能列出一维非稳态导热问题的微分 方程及定解条件。线下教学讲授+讨论目标二6多维非稳态导热问题张承宇2重点：三种边界条件下半无限大物体温度 场的分析解，无量纲温度场的乘积解法的 应用难点：分析解所包含物理概念的理解线下教学讲授+讨论目标二线上（课外）：郭晓娟，导热模块复习总结，作业讲解以及辅导，以腾讯会议的形式和学生线上开展。6对流换热原理张承宇2重点：掌握牛顿冷却公式，理解对流换热 的影响因素；难点：对流传热问题的数学描写，流体能 量方程推导课程思政融入点：介绍钱学森在流动传热 领域的重要贡献及报效祖国的感人事迹， 激发学生科研报国的理想情怀。线下教学讲授+讨论课程思政作业： 观看纪录片钱 学森，并撰写 不少于500字的 观后感。目标一目标二7对流传热理论分 析方法张承宇2重点：流动边界层、热边界层物理概念理 解难点：运动流体能量方程推导线下教学讲授+讨论5-1、 5-10、 5-19目标一目标二7边界层流对对流张承宇2重点：理解描写常物性流体对流换热的微线下教学讲授+讨论目标二传热问题的数学 描写分方程组，了解其定解条件。难点：着重理解流体层流流动时能量微分 方程的边界层简化方法及这一简化的物理 和数学意义。8期中考试张承宇2第1章-第5章的内容线下教学课堂讲授目标一目标二8相似原理张承宇2重点：重点理解相似原理与量纲分析 难点：理解相似原理或量纲分析在指导对 流换热实验中的作用，准则方程的导出。线下教学课堂讲授6-10、6-21、6-26、6-37目标一目标二9单相流体对流换 热张承宇2重点：能正确和熟练地运用准则方程（实 验关联式）计算圆管及非圆形通道内（层 流和湍流）强制对流换热难点：掌握管内换热入口段与充分发展段 的概念。课程思政融入：1、分享历届项目案例优 秀案例；2、引导项目工程窠例团队探寻 生活或生产需解决的传热问题。线下教学课堂讲授目标二9外部强制对流传执八、张承宇2重点：能正确和熟练地运用准则方程（实 验关联式）计算外掠单管及管束强制对流 换热。难点：各种典型对流换热过程的流动图象， 并能从流动图象定性地判断局部表面传热线下教学课堂讲授目标一目标二系数的变化。10自然对流传热及 强化传热张承宇2重点：了解有限空间自然对流换热的概念， 强化对流传热常用技术难点：强化传热机理课程思政融入点：新冠疫情下同学们都在 家在线上课，居家烹饪成为常态。舌尖上 的传热学讨论蒸、炖、烤、炒等烹饪方式 的传热方法及传热效果，激发学生学习兴 趣并观察生活中的传热现象用所学专业知 识去阐述传热原理。线下教学课堂讲授课程思政作业： 生活烹饪传染 学，请结合生活 日常从传热学 角度阐述任2种 烹饪过程中传 热学原理。目标一目标二10凝结换热张承宇2重点：重点掌握凝结换热的基本特点、计 算关联式的选择和使用。难点：了解强化凝结传热过程的基本思想 和主要的实现技术。线下教学课堂讲授目标二11沸腾换热张承宇2重点：重点掌握沸腾换热的基本特点、计 算关联式的选择和使用。难点：掌握大容器饱和沸腾加线上的核态 沸腾区，临界点和过渡沸腾、稳定膜态沸 腾区。线下教学课堂讲授目标二11热管技术张承宇2重点：热管工作原理与特点难点：热管中各个传递环节的热阻分析线下教学课堂讲授目标二线上（课外）：郭晓娟，对流模块复习总结，作业讲解以及辅导，以腾讯会议的形式和学生线上开展。12热辐射的基本概 念与定律张承宇2重点：理解热辐射的本质、基本特征，掌 握热辐射的基本定律。难点：影响实际物体表面辐射特性的因素。 重点掌握斯忒藩一玻耳兹曼定律。课程思政点融入：历届学生在传热学课堂 挖掘大创、挑战杯、攀登计划等案例分 析线下教学课堂讲授目标一目标二12固体与液体的辐 射特性张承宇2重点：理解物体定向辐射强度。难点：掌握总吸收比和发射率的确定方法线下教学课堂讲授目标一目标二13实际物体对辐射 能的吸收张承宇2重点：掌握基尔霍夫定律、黑体辐射函数 表的应用。难点：掌握漫射表面和灰体的概念。线下教学课堂讲授目标一目标二13辐射传热的角系 数张承宇2重点：充分理解角系数的定义和性质（相 对性、完整性和可加性）。难点：理解角系数的计算方法线下教学课堂讲授9-6、9-10目标二14两表面封闭系统 的辐射传热张承宇2重点：熟练掌握两表面封闭系统的辐射换 热问题分析和计算。难点：有效辐射概念的理解掌握线下教学课堂讲授目标二14多表面系统的辐 射传热张承宇2重点：掌握多表面系统的辐射传热问题分析与计算。难点：一个表面的净辐射传热量计算。线下教学课堂讲授目标二15气体辐射的特点 及计算张承宇2重点：气体辐射不同于固体、液体辐射的 特点难点：气体与黑体包壳间辐射传热的计算 方法线下教学课堂讲授目标二15辐射传热的控制 及综合传热问题 分析张承宇2重点：掌握辐射换热的强化与削弱的途径。 难点：实际传热问题的综合分析课程思政融入点：介绍城市热岛现象，讨 论城市热岛的形成原因，思考从天空辐射 角度，能做哪些贡献。引导学生对当下环 境问题的关注，培养学生的人文情怀。线下教学课堂讲授课程思政作业： 为缓解城市热 岛，请从传热学 角度，给珠三角 地区城市管理 者提供不少于 两条建议。目标二线上（课外）：郭晓娟，辐射模块复习总结，作业讲解以及辅导，以腾讯会议的形式和学生线上开展。16传热过程分析与 换热器热计算张承宇2重点：理解传热系数的组成，能应用热阻 的概念分析综合性的热量传递过程。难点：要求学会用平均温差法进行换热器 的热计算。线下教学课堂讲授目标二16换热器的热计算、 热量传递过程的 控制张承宇2重点：间壁式换热器的热设计；掌握强化 与削弱传热的原则和手段。难点：掌握效能-传热单元数的热计算方 法；能对传热问题进行综合分析。线下教学课堂讲授目标二合计56备注：优学院平台课程链接：实践教学进程表周次实验项目名称授课教师学时教学内容（重点、难点、课程思政融入点）项目类型（验证/综合/设计）教学 方法支撑课 程目标17导热系数测定张承宇2重点：导热系数的测定原理难点：利用导热系数测定仪进行物质的导热系 数测定。综合实验目标三17强迫对流系数测定张承宇2重点：强迫对流系数测定原理。难点：实验数据的回归处理综合实验目标三18热管换热器的性能测定张承宇2重点：热管换热器性能表征参数。难点：热管性能实验台的操作综合实验目标三18辐射系数测定张承宇2重点：辐射系数测定原理。难点：利用中温法向辐射率测量仪测定辐射系 数综合实验目标三合计8课程考核课程目标支撑毕业要求指标点评价依据及成绩比例（）权重（）平时作业实验考核期末考试线上学习情况目标-1-1, 1-25020025目标二2-1505()055