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1、传热传质学课程教学大纲一、课程与任课教师基本信息课程名称:传热传质学课程类别:必修课J 选修课口其中理论学时/实验(实训、讨论等)学时: 总学时/学分:64/4.056/8授课时间:二(1, 2)四(1, 2) /1-16周授课地点:7B405答疑时间、地点与方式:1.每次上课的课前、课间和课后,采用一对一的问答方式;2.每次发 放作业时,采用集中讲解方式。二、课程简介传热学是研究热量传递规律及其应用的工程技术学科。是我校热能动力专 业的一门必修的主干技术基础课程。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
2、和开发研究等方面的工作打下必要的基础。三、课程目标结合专业培养目标,提出本课程要达到的目标。这些目标包括:1 .知识与技能目标: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传热问题。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。2 .过程与方法目标:在学习这门课程中,对传热学的研究内容和方法有基 本的了解和掌握,学会应用三种基本研究方法物理分析和数学建模、数值模拟、 测试实验来解决导热、对流换热、热辐射等传热问题。3 .
3、情感、态度与价值观发展目标:通过本课程的学习,培养作为一个热能 工程技术人员必须具备的坚持不懈的学习精神,严谨治学的科学态度和积极向上 的价值观,为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。四、与前后课程的联系本课程是热能与动力工程专业必修的专业基础课程,与工程热力学、流体力 学构成热工三大基础课程。学习该门课程要用到工程热力学、流体力学的理论知识,所以修好此门课程前需先修完工程热力学、流体力学。本课程也是制冷原理 与装置、空气调节、工业锅炉等后续专业课程的基础,对学好上述后续课程的影 响很大。五、教材选用与参考书1 .选用教材:传热传质学,杨世铭、陶文铃编,高等教育出版社,2006, 第4版。2
4、 .参考书: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。六、课程进度表表1理论教学进程表周次教学主题要点与重点要求学 时1绪论了解传热学应用领域、研究内容和 研究方法;初步掌握热量传递的基 本方式:导热、对流和热辐射。对传热学这门课程有初步的了 解和认识21-2导热基本定律和 导热微分方程重点掌握傅里叶定律和导热微分方 程;掌握不同条件下导热微分方程 的形式,重点掌握常见的三类边界 条件。能理解和灵活应用,熟记傅里叶 定律和导热微分方程表达式42-4导热问题的分析 解能应用傅里叶定律或导热微分方程 对常物性、无内热源的一维稳态导 热问题进行分析求解。并能对具有
5、 内热源的单层平壁导热问题进行求 解。掌握集总参数法的分析求解方 法,了解其限制条件。能列出一维 非稳态导热问题的微分方程及定解 条件。能理解和灵活应用84-5对流换热原理重点掌握牛顿冷却公式,理解对流 换热的影响因素;理解描写常物性 流体对流换热的微分方程组,了解 其定解条件。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。 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。能理解边界层简化的物理和数 学意义66-7单相流体对流换执 )重点理解相似原理,能正确和熟练 地运用准则方程(实验关联式)计 算下列T青形下的对流换热:圆管及能理解本
6、章内容,对不同条件下 的对流换热问题能够选择正确 的实验关联式进行计算6非圆形通道内(层流和湍流)强制 对流换热,外掠单管及管束强制对 流换热。了解有限空间自然对流换 热的概念。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系数的变化。 掌握管内换热入口段与充分发展段 的概念。7-8凝结换热与沸腾 换热重点掌握凝结和沸腾换热的基本特 点、计算关联式的选择和使用。了 解强化凝结与沸腾传热过程的基本 思想和主要的实现技术。重点掌握 大容器饱和沸腾曲线上的核态沸腾 区,临界点和过渡沸腾、稳定膜态 沸腾区。能理解和灵活应用。69-10热辐射的基本定 律及实际物体的 辐射特性理
7、解热辐射的本质、基本特征,掌 握热辐射的基本定律。重点掌握斯 忒藩一玻耳兹曼定律及基尔霍夫定 律、黑体辐射函数表的应用。了解 影响实际物体表面辐射特性的因 素,表面辐射特性的重点是总吸收 比和发射率。掌握漫射表面和灰体 的概念。能理解本章内容610-12辐射换热的计算充分理解角系数的定义和性质(相 对性、完整性和可加性)。熟练掌握 两表面封闭系统的辐射换热问题分 析和计算;掌握辐射换热的强化与 削弱的途径;理解气体辐射特点, 了解影响气体辐射发射率的因素。能用代数分析法及图线法计算 常见几何结构的角系数812-13传热过程分析与 换热器热计算理解传热系数的组成,能应用热阻 的概念分析综合性的热
8、量传递过 程。掌握强化与削弱传热的原则和 手段。要求学会用平均温差法或效 能一一传热单元数法进行换热器的 热计算。能对12个传热问题进行 综合分析。具备对传热问题进行综合分析 的能力614-15教学实验安排816讨论与复习4表2实验教学进程表周次实验项目名称要点与重点掌握程度实验类型实验要求学时1导热系数测定利用导热系数测可自行操综合性试验选做8定仪进行1种物 质的导热系数测 定。作2强迫对流系数 测定熟悉强迫对流系 数测定原理。可自行操 作综合性试验必做3换热器的换热性 能测定掌握换热器性能 测定参数及换热 器表征参数。可自行操 作综合性试验必做七、教学方法教学方式以课堂教学和课堂复习项目为
9、主。其中,课堂教学主要采用问题驱 动式教学方法进行;在知识点讲授时,采用“提出问题、分析问题、解决问题” 的模式,引导学生由生动的实例过渡到基础知识的掌握,这也可间接提高学生的 基础知识的应用能力。课堂复习项目以分组团队完成的形式,拟对本门课程三大 知识模块导热、对流换热、热辐射进行小组复习PK,每组成员以团队形式向同 学讲述复习内容,内容展示可采用PPT、动画、口述等多种形式。小组课堂复习 可极大地提高学生的自主学习能力和团队协作能力。八、对学生的学习要求1 .学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。本课程的内容跨度较大,要多练多想,善于进行归纳总结,使所学知识条理化和系统化,达到将书“从厚
10、读到薄”和“从薄读到厚”的境界;注意将老师所 讲内容与教材、参考书的比较,以深刻理解和掌握教学内容。2、学生必须阅读与选读的课外教学材料传热传质学这门课程理论性强,课本为585页。考虑到学生的时间和课业, 因此将教材作为学生必须阅读的材料,另外,西安交通大学王秋旺教授等编著的传热学要点与解题可作为平时消化传热学理论知识的训练和加强。3 .学生完成本课程每周须耗费的时间为掌握本课程的主要内容,按约1:1的比例配比课外学时(预习、复习和完 成老师布置的作业),学生课外每周必须耗费的最少时间为3小时,学生完成本 课程每周须耗费的最少时间为7小时。4 .学生的上课、实验、讨论、答疑、提交作业(论文)单
11、元测试、期末考试的等方面的要求课前预习,坚持上课,认真听讲,做好笔记,积极参与教学互动,主动与老 师探讨问题;课后认真复习,独立完成作业。勤于动脑动笔,认真演算习题,培 养自己的分析和计算能力;必须参加复习讨论课,与团队小组一起完成老师交待的复习任务。5 .学生参与教学评价要求依照按学校规定,课程结束前2周内,按照学校统一安排,通过网上评教 系统,回答调查问卷,实事求是地对本课程及任课教师的教学效果作出客观公正 的评价,是学生的应尽的责任和义务,对促进教师改进教学工作具有重要的意义,每个学生都必须参加。九、成绩评定方法及标准考核内容评价标准及要求权重阶段性作业(共 5次,课外完成)1 .评价标准:习题参考解答。2 .要求:能灵活运用所学理论知识进行求解,独立、 按时完成作业。每次 2%,共 10%课堂复习项目 (共3次,课外 完成,课堂上展 示)1 .评价标准:以老师主观评价和学生打分综合考虑。2 .要求:态度认真,能够对所学知识进行逻辑性梳理, 能够抓住重点并掌握。每次 3.3% , 共20%期末考核(闭卷)1 .评价标准:试卷参考解答。2 .要求:能灵活运用所学知识独立、按时完成考试。70%期末考试方式开卷口闭卷J 课程论文口 实操口十、院(系)教学委员会审查意见我院(系)教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查,同意执行。院(系)教学委员会主任签名:日期: 年 月 日
限制150内