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《传热学》课程教学大纲

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一、课程名称：传热学/HeatTransfer

二、课程编号：0300302

三、学分学时：3学分/48学时

四、使用教材：《传热学》（第4版）杨世铭、陶文铨编，高等教育出版社，2014年12月

五、课程属性：专业基础课/必修

六、教学对象：新能源科学与工程专业

七、开课单位：机械工程学院

八、先修课程：高等数学、大学物理、流体力学

九、教学目标：1、掌握传热学的基本概念、基本理论和基本计算方法，2、培养和建立学生的工程观点和理论联系实际解决工程实际问题的初步能力，并为学习后续的专业课程提供必要的理论基础支撑。

十、课程要求：通过本课程的学习，学生需掌握热量传递的三种基本方式及综合传热过程所遵循的基本规律，学会对传热过程进行分析处理和计算的基本方法，能运用这些规律提出增强传热、提高热经济性和削弱传热减少热损失的途径，具备分析工程传热问题的能力，并基本掌握换热设备的两种基本计算方法；结合热工实验课，使学生掌握一定的传热实验的技能。主要以课堂讲授为主，充分采用多媒体教学。

十一、教学内容：本课程主要由以下内容组成（理论教学48学时）

第一章绪论（2学时）

知识要点：传热学的研究对象及其在工程技术中应用；热量传递的基本方式；导热、对流和辐射，传热过程及热阻

重点难点：热量传递的三种基本方式，传热过程与传热系数

教学方法：课堂讲授、讨论

第二章稳态热传导（6学时）

知识要点：温度场、等温面、等温线，温度梯度及傅立叶定律，导热系数，各向同性、具有内热源的导热微分方程及导热过程单值性条件的确定；通过单层、多层和复合平壁的稳态导热，通过单层和多层圆筒壁的稳态导热，通过肋壁的稳态导热，具有变导热系数的单层平壁导热问题的处理方法，肋效率、等截面直肋和环肋的工程计算，接触热阻及形状系数。

重点难点：傅立叶定律，导热微分方程及其单值性条件；能够依据直角坐标系下导热微分方程和导热过程单值性条件对常物性、无内热源、简单几何形状的物体的一维稳态导热问题进行分析计算

教学方法：课堂讲授、讨论

第三章非稳态导热（4学时）

知识要点：非稳态导热过程特点，一维非稳态导热问题分析解及其讨论，诺模图，简单几何形状一维、二维和三维非稳态导热的计算，周期性变化边界条件和常热流通量边界条件下半无限大物体非稳态导热。

重点难点：非稳态导热过程的规律和特点，毕渥准则、傅立叶准则的物理意义，一维非稳态导热的解析解，集总参数法

教学方法：课堂讲授、讨论

第四章热传导问题的数值解法（4学时）

知识要点：有限差分法基本原理，二维导热内部节点方程及边界节点方程，求解差分方程的迭代方法，一维非稳态导热显式差分方程及其稳定性条件。

重点难点：建立节点离散方程组的原理和方法

教学方法：课堂讲授、讨论

第五章对流换热的理论基础（8学时）

知识要点：对流换热概述，牛顿公式与换热系数，速度边界层与热边界层，对流换热微分方程式，层流边界层对流换热微分方程组，平板层流边界层积分方程解，热量传递和动量传递的类比，相似理论、相似准则及其在对流换热中的应用。

重点难点：牛顿冷却公式的应用及对流换热微分方程组的导出方法、各项意义及各方程组间的关系，典型边界层的形成与发展状况，边界层数量级分析法的基本原理，基本的对流换热相似准则数的意义及它们间的函数关系

教学方法：课堂讲授、讨论

第六章单相流体传热的实验关联式（4学时）

知识要点：圆管及非圆形通道内强制对流换热的一般分析方法及实验关联式，外掠单管、管束强制对流换热特点及实验关联式，大空间自然对流换热、有限空间自然对流换热，自然对流与受迫对流并存的混合流动换热

重点难点：管内受迫对流换热、外掠圆管及管束换热、自然对流换热的换热机理、影响因素及强化换热的基本途径，准则关联式的选用方法及其应用范围

教学方法：课堂讲授、讨论

第七章相变对流传热（4学时）

知识要点：膜状凝结与珠状凝结概述，竖直平板上膜状凝结换热的努谢尔特公式的导出及应用，圆管外及管束外膜状凝结换热计算，影响膜状凝结换热的主要因素，大空间饱和沸腾换热计算，管内沸腾换热现象概述。

重点难点：膜状凝结换热与珠状凝结换热的换热机理及特点，影响膜状凝结换热的因素及增强换热的措施，饱和沸腾过程的基本特征，沸腾曲线

教学方法：课堂讲授、讨论

第八章热辐射基本定律和辐射特性（4学时）

知识要点：热辐射的本质和特点，吸收率、反射率和透射率，辐射强度和辐射力，普朗克定律，斯蒂芬－玻尔兹曼定律，兰贝特余弦定律，基尔霍夫定律，黑体辐射函数表应用

重点难点：黑体、灰体、漫射体、发射率、吸收率等基本概念，黑体辐射的基本定律，代数法和图线法确定角系数

教学方法：课堂讲授、讨论

第九章辐射换热的计算（4学