主讲教师 :刘彦丰、高建强、李斌、高正阳、梁秀俊、 …………………………………………………………………………………………
第一章 绪论 §1.1 传热学的研究对象及应用务 §1.2 热量传递的基本方式(一) §1.2 热量传递的基本方式(二) §1.3 传热过程和传热系数 §1.4 学习传热学应注意问题(一) §1.4 学习传热学应注意问题(二)
第二章 稳态热传导 §2.1 导热基本定律 §2.2 导热问题的数学描述 §2.3 典型一维稳态导热问题的分析(一) §2.3 典型一维稳态导热问题的分析(二) §2.4 通过肋片的导热 §2.5 具有内热源的一维导热问题 §2.6 多维稳态导热的求解
第四章 导热问题的数值解法 §4.1 导热问题数值求解的基本思想
第五章 对流换热 §5.1 对流换热概念 §5.2 对流换热问题的数学描述 §5.3 流体纵掠平板计算(一) §5.3 流体纵掠平板计算(二)
第七章 相变对流传热 §7.1 凝结换热现象 §7.2 膜状凝结分析解及计算关联式 §7.3 影响膜状凝结的因素 §7.4 沸腾换热的模式 §7.5 大容器沸腾传热的实验关联式 §7.6 沸腾传热影响因素及其强化
第八章 热辐射基本定律和辐射特性 §8.1 热辐射现象的基本概念 §8.2 黑体热辐射的基本定律(一) §8.2 黑体热辐射的基本定律(二) §8.3 固体和液体的辐射特性 §8.4 实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系(一) §8.4 实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系(二)
第九章 辐射传热的计算 §9.1 辐射传热的角系数 §9.2 两表面封闭系统辐射传热 §9.3 多表面系统的辐射传热 §9.4 气体辐射 §9.5 辐射传热的控制(强化与削弱)
第十章 传热过程与交换器 §10.1 传热过程 §10.2 换热器 §10.3 换热器流体温差(一) §10.3 换热器流体温差(二) ---- 教学内容 1.绪论
了解传热学与工程热力学在研究内容和方法上的异同。认清传热学的研究对象及其在工程和科学技术中的应用。掌握热量传递的基本方式:热传导、热对流和热辐射的概念和所传递热量的计算公式。认识到工程实际问题的热量传递过程往往不是单一的方式而是多种形式的组合,以加深对传热过程的概念及传热方程的理解。初步理解热阻在分析传热问题中的重要地位。掌握采用能量守恒的观点分析问题的方法。
2.稳态热传导
掌握傅里叶定律的意义和应用方法,了解常见材料导热系数的范围。理解推导导热微分方程的理论依据和思路,以及导热微分方程中各项的物理意义,能够正确书写导热问题的初始条件和三类边界条件。能应用傅里叶定律或导热微分方程对常物性、无内热源的一维稳态导热问题(平壁、圆筒壁和等截面直肋片等)进行分析求解。并能对具有内热源的单层平壁导热问题进行求解。了解变导热系数的处理方法。了解肋片在工程中的应用,能应用肋效率曲线来计算直肋和环肋问题。加深理解热阻概念及其在分析导热问题时的重要性。了解接触热阻及用导热形状因子的方法求解多维稳态导热问题的方法。
3.非稳态热传导
掌握非稳态导热过程的特点及热扩散率的物理意义。掌握集总参数法的分析求解方法及其应用判据。能列出一维非稳态导热问题的微分方程及定解条件,应用诺谟图或近似计算公式进行工程计算;了解简单形状物体的二维、三维问题的乘积解法;了解半无限大物体非稳态导热问题的基本概念及特点。
4.热传导问题的数值解法
掌握数值解法求解导热问题的基本方法与思路。重点是用热平衡法导出二维稳态导热问题内部节点及常见边界条件下边界节点的离散方程。了解用迭代法求解离散方程的方法。对非稳态导热问题重点放在非稳态项的离散以及扩散项离散时所取时间层不同对计算带来的影响。能用热平衡方法导出一维非稳态导热问题的显式离散方程。从物理概念上了解稳定性条件。
5.对流传热的理论基础
牛顿冷却公式是对流传热计算的基础,要求重点掌握。理解影响对流传热的因素,了解局部表面传热系数与平均表面传热系数的不同含义和作用,以及它们之间的关系。掌握流动边界层和温度边界层的概念。理解描写常物性流体对流传热的微分方程组及其定解条件。着重理解能量微分方程的边界层简化方法及这一简化的物理和数学意义。了解积分方程求解外掠等壁温平板层流传热问题的方法。
6.单相对流传热的实验关联式
理解相似原理与量纲分析在指导对流传热实验中的作用和准则方程的导出方法。掌握实验数据的整理方法。了解近似模化和自模化在实验技术中的作用。掌握管内传热入口段与充分发展段的概念。掌握特征长度和定性温度的概念。能正确和熟练地运用准则方程(实验关联式)计算下列情形下的对流换热:圆管及非圆形通道内强制对流换热,外掠单管及管束强制对流换热,简单形状物体的大空间自然对流换热。了解有限空间自然对流传热的概念。掌握强化单相流体对流传热的途径。
7.相变对流换热
了解珠状凝结和膜状凝结的现象,熟悉推导竖壁上纯净蒸气层流膜状凝结传热分析解的思路。能正确应用竖管外和竖壁上与水平管和管束外凝结传热的实验关联式进行计算,了解影响凝结传热的主要因素及强化途径。重点掌握大容器饱和沸腾曲线上的核态沸腾区、临界点和过渡沸腾、稳定膜态沸腾区。理解确定临界热流密度的工程意义。能够计算大容器的饱和核态沸腾换热、临界热流密度。了解影响沸腾传热的主要因素及强化途径。
8.热辐射基本定律和辐射特性
理解热辐射的本质、基本特征,掌握热辐射的基本定律。重点掌握斯忒藩-玻耳兹曼定律及基尔霍夫定律、黑体辐射函数表的应用。了解影响实际物体表面辐射特性的因素,表面辐射特性的重点是总吸收比和发射率。掌握漫射表面和灰体的概念,黑体和灰体表面辐射特性的异同。理解漫灰表面概念对简化辐射传热工程计算的重要意义。理解大多数工程材料在工程应用范围内可作为漫灰体处理。
9.辐射传热的计算
理解角系数的定义和性质(相对性、完整性和可加性)。了解角系数是纯几何因子,与表面温度及发射率无关,是在假设所研究的表面是漫射的,并在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射热流密度均匀的条件下才成立。能应用工程图表查取角系数。学会角系数的代数分析法。重点掌握有效辐射的概念,了解封闭腔的意义。掌握简单几何条件下,被透明介质隔开的漫灰表面间辐射传热的计算。能用有效辐射概念和网络法对二个和三个表面之间的辐射换热进行计算。掌握辐射换热的强化与削弱的途径。了解气体辐射特点和影响气体辐射发射率的因素,能应用图表计算二氧化碳、水蒸气混合物的发射率、吸收比。
10.传热过程分析与换热器的热计算
再次理解热量传递三种基本方式常常不是单独存在,而是综合起作用的。了解复合换热过程的计算方法,了解辐射换热表面传热系数的概念。了解何时会出现临界热绝缘直径问题。理解传热系数的组成,能应用热阻概念分析传热过程。掌握强化与削弱传热的原则和手段。对数平均温差的推导和计算。了解工程中典型换热器的型式。要求学会用平均温差法和效能—传热单元数法进行换热器的热计算,能对传热问题进行综合分析。了解污垢热阻及其工程确定方法。
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