6 对流换热 HT31课程教学大纲.docVIP

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《对流换热》教学大纲

课程英文名称

ConvectiveTransfer

开课院系

中欧航空工程师学院

课程类别

学科基础课

授课对象

1.学术型2.专业学位

授课方式

1.讲授类2.研讨类3.实践类4.专题类5.双语类6.前沿类（不一定全覆盖）

课程总学时

24

课程总学分

1.5

开课学期

研究生第二学期

适用专业

飞行器动力工程、航空工程

预修课程

传热学、基本流体力学、空气动力学

主讲教师1

张鸿

职称

讲师

主讲教师2

杨晓军

职称

副教授

课程简介（500字以内）：

《对流传热》是针对经典传热学中三种热量传递基本方式之一的热对流开展教学，是本专业《传热学》的后续课程，也是飞行器动力工程、航空工程等专业的基础课程。课程主要从工程应用的角度出发，系统论述了对流换热的物理现象及对流换热过程的物理本质，揭示对流换热系数与相关物理量之间的内在联系，定性分析对流换热的影响因素及数学分析方法，并结合实际的传热问题，讲授工程问题的研究方法及数学求解。通过本课程的学习，学生能够深入了解学科的发展方向及前沿进展，能够掌握解决热对流问题的基本方法和基本思路，能够初步分析常见的热对流过程并应用经典公式对其求解。为后续课程奠定必要的专业基础。

课程教学目标与基本要求：

教学目标：

设置本课程的目的是向学生讲授热对流现象的理论基础和工程问题的研究方法，使学生掌握解决热对流问题的基本方法并具备相应的计算能力。为学生进一步学习“参与介质热辐射(ThermalRadiationinParticipatingMedia)”、“涡轮传热基础(BasicsofHeatTransferinTuromachines)”、“推进(Propulsion)”等后续课程打下坚实的专业基础

基本要求：

了解对流换热在航空宇航推进科学与技术领域的应用背景，深刻理解热对流的基本概念及热量传递的基本规律，掌握对流换热的基本知识和理论，包括对流传热与传质的相似性、雷诺比拟、热对流问题的控制方程及物理量的量级分析、层流平板和圆管内的强迫对流、绕流的对流换热问题、自然对流和沸腾与凝结等。能够初步分析工程中一些复杂的对流过程，并能够计算对流换热系数、热流量、总换热量、温度场等。初步掌握对流问题的基本求解方法,并通过习题课加深对课程内容的理解。

课程考核方式和成绩计算评定：

1．考核方式：考试（√）；考查（）

2．成绩评定：

总评成绩构成：平时考核（）％；中期考核（）％；期末考核（70）％

平时成绩构成：考勤考纪（5）％；作业（）％；读书报告（）％

实践环节（）％；其他（25）％

课程内容及详细教学计划：

授课内容（细化到章、节、目）

教学目标

授课模式（指传统讲授、讨论、多媒体教学等）

第一章热对流的基本概念，对流传热与传质的相似性

了解热对流现象及其在科学领域、特别是在推进系统专业中的应用；了解学科的发展方向及前沿进展；初步学习对流传热与传质现象的相似性以及热对流现象的研究方法。

讲授+讨论

第二章热对流问题，雷诺比拟

学习雷诺比拟的原理，掌握热对流现象的基本物理量和特征数，如普朗克数，摩擦系数等。

讲授+习题

第三章热对流问题的控制方程

学习热对流问题的控制方程，掌握流量守恒、动量守恒和能量守恒方程的应用范围。

讲授+习题

第四章热对流控制方程中物理量的量级分析

学习量级分析法处理热对流问题控制方程中如何将控制方程无量纲化。

讲授+习题

第五章层流平板的强迫对流

层流平板边界层的布拉修斯解，对流换热问题的求解方法，努塞尔数。

讲授+习题

第六章圆管内的强迫对流

圆管内流动的发展，流动状态的判据，圆管内的对流换热问题的求解。

讲授+习题

第七章圆柱、球绕流的对流换热问题

不同雷诺数下圆柱、球绕流的流动特征，使用无量纲准则数计算圆柱、球绕流的对流换热问题，换热器计算。

讲授+习题

第八章自然对流

自然对流现象的特征，控制方程，格拉晓夫数，瑞利数，平板自然对流换热问题的计算

讲授+习题

第九章沸腾与凝结

沸腾与凝结现象的特征及工程应用，沸腾过程的几个阶段，沸腾与凝结换热问题的计算。

讲授+习题

教材及教学参考资料

教材

序号

教材名称

编著者

出版单位

出版时间

1

ConvectiveTransfer

自编

2

FundamentalsofHeatandMassTransfer7edition

ITheodoreL.Bergman,AdrienneS.Lavine,FrankP.Incropera

JohnWileySons

2011.5

参考资料

序号

参考资料名称

编著者

出版单位

出版时间

1

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