1523D07010-传热与流体力学-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

PAGE5

ADDINCNKISM.UserStyle《传热与流体力学》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1523D07010

开课单位

质量技术监督学院

课程名称

传热与流体力学

HeatTransferandFluidDynamics

课程性质

必修

考核类型

考试

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

学科基础课程（学科核心课）

先修课程

高等数学、普通物理学

适用专业（类）

机械设计制造及其自动化

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《传热与流体力学》课程是本专业（类）的一门学科基础课程（学科核心课），重点讲解热传递过程及其与之相关的热流体流动过程的理论基础。旨在通过理论教学，注重培养和训练学生的分析计算能力，使学生在原有的数学、物理和力学知识的基础上，掌握流体流动与传热问题的基础知识，并能在所学理论的基础上，进一步结合工程实际，学会正确处理和解决机械工程制造中所遇到的流体流动与传热问题。同时，通过该课程的学习，可使学生在进一步学习有关专业课程时，得以开阔视野，吸收新理论，进行新工艺、新材料、新技术的创新研究。

（二）教学目标

通过本课程，学生具备传热学与流体力学的基础知识。通过本课程的学习，学生应掌握导热、对流、热辐射三种热量传递形式及其传递规律、计算方法，掌握流体力学的基本物理性质、输运性质、流体平衡特性与涉及热量传递时流体动力学基础知识，具备结合工程实际进行复合换热方面的计算及与对流换热微分方程组建立有关的流体力学知识，提高分析和解决实际工程问题的能力，为学习后继专业课程及从事专业技术工作和进行科学研究奠定必要的基础。

课程目标1：掌握导热的基本概念、定义及定律，了解稳态导热与非稳态导热的基本概念及数学模型。

课程目标2：了解流体力学的基础原理，掌握流体静力学和动力学基本概念及基本方程。

课程目标3：识别典型的流体流动与传热过程，运用流体与传热知识解决基本传热过程的热计算。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1.3掌握机械基础和专业知识，并应用于推演、分析专业工程问题。

课程目标1

0.3

课程目标2

0.2

2.1能够在机械专业设计过程中，应用数学、自然科学和工程科学的基本原理发现、识别工程问题的关键环节。

课程目标3

0.5

四、教学方式与方法

本课程采用课堂讲授为主、学生积极参与为辅，统一考试和平时成绩相结合的教学方式。

1、公式推导、原理证明和计算过程采用多媒体PPT讲授。教学过程中，根据不同章节的特点，灵活运用探讨式教学、启发式教学等有效的教学方法，以达到最佳的教学效果。

2、课堂讨论和习题作业。通过课堂讨论和习题作业，对于某些重要或难以掌握的内容扩展思路和加深理解。导热及流体力学计算部分结合实际工程项目，边学边用。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

重点：导热的基本定律、稳态与非稳态导热的基本概念及数学模型、对流传热的理论基础及计算、流体力学的基本知识、原理和计算方法、流体运动分析及流体动力学的连续性方程，NS方程。

（二）教学难点

难点：导热问题分析解、边界热微分方程流体运动连续性方程。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

第1章流体力学概论

1、了解流体力学的研究对象；

2、理解流体的主要物理性质；

3、了解静止流体上的作用力。

2

讲授

课程目标2

2

第2章流体静力学基础

1、了解平衡状态下流体的应力特征；

2、掌握流体的平衡微分方程是及其积分计算；

3、熟悉流体静力学基本方程；

4、了解压强的测量及静止流体对物理表面的压强合力。

5

讲授

课程目标2

3

第3章流体动力学基础

1、了解流体运动的方法及基本概念；

2、掌握流体运动的连续性方程及微分方程；

3、了解测量流速和流量的仪器。

5

讲授

课程目标3

4

第4章黏性流体运动及其阻力计算

1、掌握流动运动的两种状态；

2、掌握管内流动阻力的两种类型；

3、了解圆管定常层流流动与湍流流动。

3

讲授

课程目标3

5

第5章传热导论

1、了解热量传递的三种基本方式和基本定理；

2、理解导热的基本概念及定义，熟悉传热过程和传热系数。

2

讲授

课程目标1

6

第6章导热的基本定律

1、掌握傅里叶定律；

2、掌握导热微分方程式及定解条件。

2

讲授

课程目标1

7

第7章稳态导热与非稳态导热

1、了解非稳态导热的基本概念及数学模型；

2、熟悉典型一维物体稳态导热及非稳态导热问题的分析解。

4

讲授

课程目标3

8

第8章对流传热的理论基础

1、了解对流传热，熟悉对流传热问题的数学描述；

2、掌握边界层的概念及边界层换热微分方程组；

3、圆管内湍流强制对流传热关联式；

4、大空间自然对