传热学教学大纲

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1、传热学教学大纲（建筑环境与设备工程专业72学时）（一）课堂讲授1、绪论传热学的研究对象、传热学在本专业中的应用、传热学的历史演变及其发展趋势、传热的三种基本方式：导热、热对流、热辐射，热阻、对流换热与辐射换热、传热过程。2、导热问题的数学描述温度场、等温线与等温面、温度梯度、热流矢量、付立叶定律、导热系数、导热微分方程式及其定解条件。3、稳态导热通过单层、多层平壁的导热，通过复合平壁的导热，通过单层、多层圆筒壁的导热，通过肋壁的导热、肋片效率，通过接触面的导热，二维稳态导热*。4、非稳态导热非稳态导热的基本概念、第三类边界条件下无限大平壁（一维）瞬态导热的分析解法*、Fo准则对温度分

2、布的影响、集总参数法、其它形状物体的瞬态导热（二维与三维）、第二类边界条件下半无限大物体的瞬态导热、周期性非稳态导热。5、导热问题数值解法有限差分法、有限元法*、稳态导热的数值计算、非稳态导热的数值计算、柱坐标系的有限差分方程*。6、对流换热的基本方程牛顿冷却公式与对流换热表面传热系数、影响对流换热的因素、定性温度与定型尺寸、对流换热过程微分方程式、连续性方程、动量方程与能量方程、对流换热微分方程组求解的基本思想、定解条件。7、对流换热的求解方法边界层分析、外掠平壁层流边界层微分方程组的分析解*、外掠平壁积分方程组的建立与求解、动量传递与热量传递的类比、相似理论基础。8、单相流体换热

3、及准则关联式管内受迫对流换热、入口段与充分发展段、管内流体平均速度与平均温度、影响管内受迫流动换热的因素、管内受迫对流换热计算、外掠圆管对流换热、外掠单圆管、外掠管束、外掠翅片管束、自然对流换热、无限空间自然对流换热、有限空间中自然对流换热、自然对流与受迫对流并存的混合对流换热。9、凝结换热与沸腾换热凝结换热现象、膜状凝结与珠状凝结、努谢尔特层流膜状凝结分析解、凝结雷诺数与凝结准则、湍流膜状凝结、水平管内凝结换热、水平管束外平均凝结换热表面传热系数、影响膜状凝结的因素及其强化换热的措施、沸腾换热现象与沸腾的分类、大容器饱和沸腾换热、沸腾过程与沸腾曲线、泡态沸腾机理大容器泡态沸腾换热计

4、算、两相流简介。10、热辐射的基本定律热辐射的基本概念：热辐射的本质与特点、吸收率、反射率与透射率、辐射力与辐射强度、黑体、白体与灰体、发射率。热辐射的基本定律：普郎克定律、维恩位移定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律、兰贝特余弦定律、基尔霍夫定律。11、辐射换热计算黑表面间的辐射换热：任意位置两非凹黑表面间的辐射换热、封闭空腔中诸黑表面间的辐射换热、存在绝热表面时的辐射换热。灰表面间的辐射换热：引例—两无限大平行灰表面间辐射换热、有效辐射、组成封闭空腔的两灰表面间的辐射换热、封闭空腔中诸灰表面间的辐射换热、遮热板。角系数的确定方法：积分法确定角系数、代数法确定角系数。气体辐射、火焰辐射*、太

5、阳辐射。12、传热计算通过肋壁的传热、复合换热与复合换热系数、传热的增强与消弱、换热器的流型与平均温度差。以上内容中，带“*”号的内容作为选修内容，可只讲授结论，也可以不讲。（二）习题内容1、绪论，2—4题，以概念题为主。2、导热问题的数学描述，3—5题。3、稳态导热，6—8题。4、非稳态导热，6—8题。5、导热问题数值解法，3—5题（含自编程序上机计算1题）6、对流换热的基本方程，3—5题。7、对流换热的求解方法，3—5题。8、单相流体换热及准则关联式，6—8题。9、凝结换热与沸腾换热，4—6题10、热辐射的基本定律，4—6题。11、辐射换热计算，6—8题。12、传热计算，4—6题

6、（至少两道复合换热题）。（三）实验内容下列实验中除实验3必做以外，其余四个实验选做两个。1、热电偶制做与标定2、稳态圆球法测定粒状材料的导热系数3、加热横管表面的复合换热及其空气的自然对流换热实验（综合性实验）4、空气横向外掠单圆管表面的表面传热系数测定5、辐射测量法测定材料法向发射率与反射率（五）教学基本要求1、本课程的地位、作用及任务传热学是研究热量传递过程及其规律的工程技术学科，是建筑环境与设备工程专业的一门主干技术基础课程。本课程不仅为学生学习相关的专业课程提供基本的理论知识，而且也为以后从事热能的合理应用、建筑节能、热工设备热效率的提高及换热器设计与研究、新产品开发等方面的

7、工作打下必要的理论基础。通过本课程的学习，应使学生获得比较宽广和巩固的热能传递规律的基本知识，具备分析工程传热问题的基本能力，掌握计算工程传热问题的基本方法，并具有相应的计算能力、一定的实验技能和初步的传热科学研究能力。2、本课程的基本要求学生在学完本课程后，应达到下列要求：（1）绪论掌握热量传递的三种基本方式及传热过程所遵循的基本规律，学会对传热过程进行解剖处理与分析计算。（2）导热掌握付立叶定律，了解影响导热系数的主要因素。理解各向同性材料导热问题的数