loading传热学 教学大纲
一、课程说明
课程编号： 100104Z10
课程名称：传热学/Heat Transfer
课程类别：专业核心课程 学时/学分：56/3.5
先修课程：工程热力学、流体力学
适用专业：能源与动力工程、建筑环境与能源应用工程 教材、教学参考书：
[1] 杨世铭，陶文铨，《传热学》，高等教育出版社，2006（第四版）
[2] TL Bergman，AS Lavine，FP Incropera，DP DeWitt， Fundamentals of Heat and Mass
Transfer（7th edition），John Wiley & Sons, Inc.，2011
[3] 弗兰克P.英克鲁佩勒等著，葛新石等译，传热和传质基本原理，化学工业出版社，2007
（第六版）
[4] 弗兰克P.英克鲁佩勒等著，叶宏等译，传热和传质基本原理习题详解，第六版化学工
业出版社，2007（第一版）
二、课程设置的目的意义
本课程是四年制本科能源与动力工程、建筑环境与能源应用工程专业的一门专业核心课。课程设置的目的是通过本课程的学习，学生能理解和把握热量传递的基本方式及机理,掌握热量传递基本方式情况下的传热量计算以及部分情况下的温度分布计算,对换热器有初步的认识，能进行换热器简单的热设计，能理解传热增强与削弱的原理及应用方法。该课程的学习将为后续专业课程学习以及日后从事的与炉窑热工、制冷与空调、动力机械、检测与控制技术等相关的研究、设计与管理工作等打下必要的基础。
三、课程的基本要求
知识：熟练掌握导热、对流换热及热辐射大部分情况下的传热量计算；透彻理解该三种基本传热方式的传热机理并能将其应用于工程实际问题的分析；熟悉换热器的工作原理，掌握换热器热计算的基本理论。
能力：通过对传热学实际问题的分析，提高学生解决工程实际问题的能力，提高学生计算和分析求解的能力；通过对问题的讨论，提高学生的发现、思辨和表达的能力。
素质：理解传热学应用分析的思维模式，建立热能工程师必须具备的热平衡思想；通过课外导学的教学模式，提升学生自主学习的意识，形成能适应社会，自主发展的素质；通过课程中的讨论，培养和提高学生沟通交流的素质。
四、教学内容、重点难点及教学设计 章节 教学内容 学时分配 总教学方案设计（含教学方学讲课 教学重点 教学难点 法、教学手段） 实践 时 (含研讨) 热量传递基本方第1章 式；传热过程，传热分析方法 4 4 0 傅里叶导热定律；导热微分方程与第2章 11 10.5 定解条件；稳态导热问题求解 0.5 非稳态导热概述，集总参数法，精确第3章 3 分析法，多维，半无限大区域 稳态导热数值计第4章 算，非稳态导热数值计算 0 2 0 对流传热过程简介，边界层简介，第5章 5 边界层的相似与比拟理论 0 外部流动对流传热（纵掠平板及横第6章 掠单管、管束）；10 9.5 内部流动对流传热；自然对流传热 0.5 第7章 蒸汽凝结传热，流体沸腾传热 2 0 热辐射基本概念，第8章 黑体辐射，实际物4 体辐射 0 角系数，表面间辐射传热，辐射换热第9章 的强化和削弱，气体辐射 换热器简介,对数第10章 平均温差，换热器热计算，传热单元6 5.5 0.5 4 3.5 0.5 首先建立与学生的良好互动关系,交代传热学学习要求和目传热学的热的。预先要求学生准备传热学应热量传递基平衡分析方用范围和实例及三种传热方式本方式 法和热阻法 进行课堂讲述，讲述以示例引入；补充一些难以思考到的知识点。 导热微分方程让学生推导和教师补充说明带动理解，增加讨傅里叶导热导热微分方论，部分内容交由学生预习完定律、导热微程，多层变成，一维导热问题处理结合传热分方程，平板导热系数处过程进行，提前讲述将临界热绝及圆筒壁导理，等直肋缘直径置于圆筒壁导热部分，等热，肋片分析 片的分析 直肋片分析突出一维模型的建立，强调思想，多维问题处理从略 非稳态导热学生预习+课堂演示（非稳态导集中参数过程的分析，热应用）+教师点评提高学生课法，一维物集中参数法，堂参与兴趣。抓住方法核心，淡体非稳态导一维物体非化数学推导讲述集中参数法及热 稳态导热 一维非稳态导热的图解法 将稳态和非稳态两部分内容分有限差分法离散方程推开，分别在多维稳态和多维非稳的思想，稳定导 态部分讲述，形成温故知新效性判断 果，强调思想，淡化推导 能量方程推对流换热的影响因素及分类和边界层理论，导，边界层推导难点部分可提前要求学生边界层的相微分方程推预习并演示。以纵掠平板对流换似与比拟理导，相似理热为例，加强相似分析法的实际论 论 使用 边界层分离、单管、管束单管换热规换热规律，律，内部流动流动及换热考虑系统性，以外部流动问题统流动及换热随流体温度领纵掠平板与横掠单管、管束问特征，流动及变化的规题，加强学生对问题更深刻的理换热随流体律，竖板上解，侧重机理分析和计算练习 温度变化，自自然对流换然对流驱动热分析 力，Gr数 传热模式，膜膜状凝结分状凝结分析，抓住要点分析，将二者的共同点析的假设，膜状凝结影提取分析，影响因素和强化换热临界热流密响因素及其可预留学生讲述 度点 强化传热 黑体辐射，黑兰贝特定学生预习、课堂教学和课后作业度和吸收比律，吸收比有机结合。黑度与吸收比讲授重的定义及其定义及其影在对比，兰贝特定律重在可见面影响因素，基响因素，基积概念，区别辐射能的发射和接尔霍夫定律 尔霍夫定律 收 角系数积分讲课前以题目形式针对性提出计算，辐射角系数，表面课堂讲授内容的疑问给学生，要换热时的测间辐射换热求预先阅读教材并能在课堂回量误差分计算，气体辐答。课堂通过提问及回答的方式析，气体反射换热计算 加强学生对教材内容的正确理射率、吸收解。 比计算 间壁式换热对数平均温安排更多的预习，提供更有主动器温度分布差表达式，性的预习题，使课堂少讲，增加及特点，对数换热器效能学生的训练时间 数和换热器效能定义，关系式推导 平均温差和－传热单元换热器效能数表达式推－传热单元导 数表达式推导，换热器热计算 1 1 4 0 0 0 (包括阶段性考试和假日) 总复习 其它 注：实践分配学时用于课堂对实验理论等的讲解。 五、实践教学内容和基本要求 实验名称 肋片（伸展体）传热特性实验 中温辐射时物体黑度的测试 间壁式换热器中传热系数和表面传热系数的测定 实验内容 测定空气横掠单管（伸展体）时被加热的温度分布，与理论计算相比，分析误差原因。利用温度分布，确定对流换热系数 利用对比法测定物体黑度 计算传热系数K及表面传热系数h；绘制Nu～Re关系式曲线；给出Nu～Re实验关联式 学时 2 基本要求 熟练掌握测温仪表的应用，加深理解肋片分析理论 理解将物体黑度的测定转化为温度测定的要点 学习正确使用各种测量仪表；正确理解测量方法；对实验结果进行分析和讨论。 2 4 六、考核方式及成绩评定
考核方式采用多种形式、多个阶段（平时测试、作业测评、课堂讨论和期末考核等）、的全过程考核；考核内容重点考核学生获取知识、应用知识分析问题和解决问题的能力，创新能力也得到体现；成绩评定加大了过程考核及阶段性考核的成绩比例（原则上≥40%），减少了期末成绩的占分比例。 考核方式 期末考试 课堂讨论 课堂考勤
考核内容 分析问题和解决问题的能力 交流、思辨和创新的能力 主动性和团队素质 成绩比例（%） 50 20 15 15 备注 学生自评 抽查 平时测试、作业测评 获取知识，应用知识解决问题的能力 七、大纲主撰人：陈红荣 大纲审核人：闫红杰