传热学B

一、课程介绍

《传热学B》是面向车辆工程、农业及其自动化、工业设计本科生开设的一门学科基础必修课。该课程培养学生在工程领域相关的热量传输问题的分析与求解能力。本课程在《工程热力学》课程学习的基础上，进一步介绍传热过程的机理、规律等内容，具体包括稳态导热、非稳态导热的传热分析、单相对流换热的传热分析、辐射以及辐射换热问题的研究、传热设备（即换热器）的传热分析。

Introduction

  Heat Transfer B is of discipline basic courses for Automotive Engineering, Industrial Design (Auto-Body Design) and Agricultural Mechanization Engineering undergraduates. The course 'Engineering Thermodynamics’ is the prerequisite course. Heat Transfer A will introduce mechanism and laws of heat transfer process, such as steady heat conduction, unsteady heat conduction, numerical solution of heat conduction, one phase heat convection and phase change heat convection, radiation and heat transfer analysis of heat exchanger.

课程基本信息

二、教学大纲

1.教学目的

“传热学”是研究热量传递规律及应用的工程技术学科，是热能与动力工程专业的一门必修的主干技术基础课。

通过本课程的学习，不仅为学生学习有关的专业课程提供基本的理论和技能，而且也为以后从事工程的设计及研究等方面的工作打下必要的基础。通过本课程的学习，应使学生获得比较宽广和巩固的热量传递规律的基础知识，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，并具备相应能力的计算能力及一定的实验技能。

2.教学要求

教师要积极备课，认真准备实验，对课程内容要融会贯通，切忌照本（幕）宣科。授课在多媒体教室，充分利用多媒体动画教学课件，结合典型例题，边授课边演示。做到授课内容与大纲相符，注重平时成绩（作业和实验）积累，成绩评价体系标准真实、严谨、公平、公正、公开，能促使学生学习的积极性。

3.预备知识或先修课程要求

选修本课程的学生应掌握有关机械设计及制造的基础知识，必要的先修课程有流体力学，材料力学，热力学等课程，控制与测量类课程。

4.教学方式

课程由理论课堂和实验操作引导两部分组成，一律采用多媒体动画教学。理论授课32学时，教师讲授与课堂讨论相结合；实验操作引导2学时，以学生操作、设计为主，教师引导、答疑为辅。

5.实验环境和设备

实验环境：热能工程实验室传热学实验间。

实验设备：稳态平板法测定绝热材料的导热系数实验台、水自然对流表面传热系数的测定实验台.

6.课程教学内容及学时分配  

第1章 绪论（4学时）

1.1  导热

1.2  对流

1.3  热辐射

1.4 传热过程与传热方式

教学重点：大致了解传热学的研究目的、任务、应用、导热基本概念，热量传递的三种基本方式的定义及传热规律;

难点：传热过程和热阻

习题作业：9、12、20

第2章  稳态热传导 （4学时）

2.1  导热基本定律

2.2  导热问题的数学描写

2.3  典型一维稳态导热问题的分析解

教学重点：傅里叶定律的物理意义，温度场、导热系数、热流密度、边界条件、热扩散率的定义及物理意义，对三类边界条件的规定，

难点：导热微分方程及定解条件，通过平壁、圆筒壁一维稳态导热的分析解。

习题作业：4、9、14、18

第3章  非稳态导热（4学时）

3.1  非稳态导热的基本概念

3.2  集总参数法的简化分析

3.3  一维非稳态导热的分析解

教学重点：非稳态导热的特征，特征数的定义，毕渥数以及傅里叶数的定义及物理意义，时间常数，集中参数法，一维非稳态导热的分析解。

难点：集中参数法的判别前提，诺谟图的具体应用。

习题作业：10、13、21

第4章  对流传热的理论基础（4学时）

4.1  对流换热概述

4.2  对流传热问题的数学描写

4.3  边界层型对流传热问题的数学描写

4.4  流体外掠等温平板传热层流分析解

教学重点：对流传热的实质，边界层的定义及物理意义，特征数方程，各特征数的定义及物理意义，表面传热系数的定义及物理意义。

难点：流体外掠等温平板传热的特征数方程及应用条件。

习题作业：3、8、20

第5章  单相对流传热的实验关联式（6学时）

5.1  相似原理与量纲分析

5.2  相似原理的应用

5.3  内部强制对流传热的实验关联式

5.4  外部强制对流传热的实验关联式

5.5  自然对流传热的实验关联

教学重点：相似原理、量纲分析方法，特征数方程的获取，不同对流传热模式下的实验关联式

难点：相似原理、量纲分析进行特征数导出的方法。

习题作业：7、48

第6章  热辐射基本定律和辐射特性（6学时）

6.1  热辐射现象的基本概念

6.2  黑体辐射的基本定律

6.3  固体和流体的辐射特性

6.4  实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系

教学重点：黑体热辐射的基本定律及物理意义，实际物体的辐射力，定向辐射强度，实际物体的吸收比，基尔霍夫定律

难点：掌握实际物体的光谱吸收特性，吸收比与发射率的关系。

习题作业：6、8、20

第7章  辐射传热的计算（4学时）

7.1  辐射传热的角系数

7.2  两表面封闭的辐射传热

教学重点：角系数，有效辐射，投入辐射，两漫灰表面封闭腔的辐射传热

难点：典型两个漫灰表面封闭腔的辐射传热过程进行简化处理及运用。

习题作业：6、23、30

总复习及实验（2学时）

7、实验项目内容、学时分配、实验小组

8、考核要求、考核方式及成绩评定标准

（1）课程最终成绩由期末考试成绩与平时综合成绩两部分构成；

（2）期末考试（闭卷）成绩占70%；平时综合成绩点30%。

（3）平时成绩由课后作业、课堂讨论答题点名及实验成绩综合评定。

 (4) 最终课程考核成绩采用百分制，满分100分，60分为及格。

9、其他说明

根据各个专业的特点，授课及实验内容可以有所侧重或选择。