文档介绍：传热学教学大纲
(适用于热能动力工程专业)
(70学时)
华北电力大学
一九九九年十二月
本课程的目的和任务
传热学是热能动力工程专业的一门重要技术基础课程。它应该使学生获得比较宽广的和巩固的有关热能传递的基本理论知识、相应的分析计算能力以及一定实验技能的训练。它不仅为学习专业知识提供必要的理论基础,也是培养提高学生分析和解决工程实际问题能力的重要环节之一。
本课程的基本要求
学生在学完本课程后,应达到以下基本要求;
掌握热量传递的三种基本方式及传热过程所遵循的基本定律,学会对传热过程进行解剖处理和分析计算。
掌握导热的基本定律,能对无内热源的简单几何形状物体在常物性条件下的导热进行熟练的分析计算,并对较复杂导热问题的数值求解途径有所了解。
较深刻地了解各种因素对对流换热的影响,对强制对流换热、自然对流换热的有关准则有正确的理解,并能熟练地运用各种实验关联式进行计算。了解凝结和沸腾换热现象的分类、特点及影响因素。
理解有关热辐射的基本概念,掌握热辐射的基本定律,能熟练地对被透明介质隔开的两固体表面间的辐射换热进行计算。了解气体辐射的特点。
会利用平均温差法和效能—单元数法对换热器进行热计算,了解强化传热的原则、手段和常用的隔热保温技术。
通过实验,初步掌握温度测量、热量测量、流量测量等的基本方法和技能,对安排实验、选择测量仪表、正确进行测量、处理实验数据、分析实验结果和书写实验报告等能力进行初步训练。
本课程与其它课程的联系与分工
本课程以高等数学、普通物理学、工程热力学和流体力学为先修课程。为使课程的内容相互衔接,高等数学中应包括:泰勒级数在近似计算中的应用、场论、傅立叶级数、线性方程组的解及偏微分方程的数值解法。在流体力学中,应对层流边界层理论进行讲述。
本课程的基本内容及相应的教学方法、手段及要求
绪论
讲清楚传热学的研究对象及其在科学、生产技术领域中的应用。应使学生明确:本课程是一门研究热量传递基本规律的课程,应用这些基本规律,可以为热力设备的技术改造、能源的节约与开发服务。对热量传递的三种基本方式,可分别引出傅立叶公式、牛顿公式和斯蒂芬-玻尔兹曼公式,然后说明工程实际问题的热量传递过程往往不是按单一的方式进行的,而是复杂的组合,从而引出传热过程的概念,为后面依此讨论导热、对流换热和辐射换热提供整体观念。
导热基本定律及稳态导热
重点说明傅立叶定律和导热微分方程。扼要介绍导热过程的微观机理。指出傅立叶定律和导热微分方程对稳态和非稳态导热问题是共同适用的。可以从傅立叶定律或导热微分方程出发,推导通过平壁、圆筒壁的稳态导热计算公式,说明两者获得的结果是完全相同的。肋壁的稳态导热作为一种典型问题,要讲清楚微分方程的建立,计算公式的推演,并指出其在工程上的多种应用场合。对于具有内热源的稳态导热,二维稳态导热问题的分析解法,重点是讲清楚它们的特点和求解思路。
非稳态导热
重点解释非稳态导热的特点,指出非稳态导热过程存在非正规状况阶段、正规状况阶段。讲清楚集总参数法的简化分析过程及使用条件。对一维非稳态导热的分析解,主要是通过分析解得到准则间的关系式,并表示成诺谟图,使学生能应用诺谟图进行工程计算。对于特殊形状的二维和三维非稳态导热问题的求解,只要求能应用诺谟图进行工程计算,而不必进行推导。对半无限大物体的非