說明:這個大綱是針對第三版的,有些內(nèi)容在第四版中已不再是重點,甚至被刪去。對照課本看就可以了。
一、課程的性質(zhì)、目的及任務(wù)
傳熱學(xué)是研究熱量傳遞規(guī)律及其應(yīng)用的工程技術(shù)學(xué)科。是我校能源與動力工程學(xué)院、化學(xué)工程學(xué)院各有關(guān)專業(yè)的一門必修的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。本課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)的工程技術(shù)課程提供基本的理論知識,而且也為學(xué)生以后從事熱能的合理利用、熱工設(shè)備效能的提高及換熱器的設(shè)計、開發(fā)研究等方面的工作打下必要的基礎(chǔ)。
通過本課程的學(xué)習(xí),應(yīng)使學(xué)生獲得比較寬廣和鞏固的熱量傳遞規(guī)律的基礎(chǔ)知識,具備分析工程傳熱問題的基本能力,掌握計算工程傳熱問題的基本方法,并具有相應(yīng)的計算能力(包括具有初步上機(jī)計算的能力)及一定的實驗技能。
二、教學(xué)基本要求
要求學(xué)生熟練掌握導(dǎo)熱、對流和熱輻射三種熱量傳遞方式的物理概念、特點和基本規(guī)律,并能綜合應(yīng)用這些基礎(chǔ)知識正確分析工程實際中的傳熱問題。掌握計算各類熱量傳遞過程的基本方法,能對典型的工程傳熱問題進(jìn)行計算,能對間壁式換熱器進(jìn)行原理性的熱力設(shè)計。了解強(qiáng)化或削弱熱量傳遞過程的方法,并能提出工程實際中切實可行的強(qiáng)化或削弱傳熱的措施。
三、教學(xué)內(nèi)容及要求
(一)緒論
教學(xué)內(nèi)容:傳熱學(xué)的研究內(nèi)容和方法;傳熱學(xué)的研究對象及其應(yīng)用;熱量傳遞的基本方式:導(dǎo)熱、對流和熱輻射;熱量傳遞的計算公式;傳熱過程及熱阻概念。
教學(xué)要求:了解傳熱學(xué)與工程熱力學(xué)在研究內(nèi)容和方法上的異同。認(rèn)清傳熱學(xué)的研究對象及其在工程和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用,本課程是一門研究熱量傳遞基本規(guī)律及其應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)課。能量守恒定律是一個基本定律,在傳熱學(xué)中應(yīng)用甚廣,應(yīng)作為主要線索貫穿于本門課程的始終。掌握熱量傳遞的基本方式:導(dǎo)熱、對流和熱輻射的概念和所傳遞熱量的計算公式。認(rèn)識到工程實際問題的熱量傳遞過程往往不是單一的方式而是多種形式的組合,以加深傳熱過程的概念及傳熱方程,為后面依次討論導(dǎo)熱、對流換熱和輻射換熱提供整體概念。初步理解熱阻在分析傳熱問題中的重要地位。
(二)導(dǎo)熱基本定律和導(dǎo)熱微分方程
教學(xué)內(nèi)容:傅立葉定律和導(dǎo)熱微分方程;導(dǎo)熱系數(shù);定解條件--初始條件和邊界條件。
教學(xué)要求:重點掌握傅立葉定律和導(dǎo)熱微分方程。著重理解推導(dǎo)各向同性材料、具有內(nèi)熱源的導(dǎo)熱微分方程的理論依據(jù)和思路,以及導(dǎo)熱微分方程中各項的物理意義。了解影響導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素。定解條件—初始條件和邊界條件,重點為常見的三類邊界條件。
(三)導(dǎo)熱問題的分析解
教學(xué)內(nèi)容:平壁、圓筒壁、球壁和等截面直肋片的求解;具有內(nèi)熱源的單層平壁導(dǎo)熱問題的求解;變導(dǎo)熱系數(shù)問題;肋片導(dǎo)熱的分析計算;熱阻及接觸熱阻;形狀因子;非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點;熱擴(kuò)散率;集總參數(shù)法;一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的分析解;多維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的乘積解法;半無限大物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題。
教學(xué)要求:能應(yīng)用傅立葉定律或?qū)嵛⒎址匠虒ΤN镄?、無內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題(平壁、圓筒壁、球壁和等截面直肋片)進(jìn)行分析求解,得出溫度場及導(dǎo)熱量的計算公式。并能對具有內(nèi)熱源的單層平壁導(dǎo)熱問題進(jìn)行求解。了解變導(dǎo)熱系數(shù)的處理方法。了解肋片在工程中的應(yīng)用場合。能應(yīng)用肋效率的曲線來計算直肋和環(huán)肋問題。加深理解熱阻概念及其在分析導(dǎo)熱問題時的重要性。了解接觸熱阻及用形狀因子的方法求解多維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的方法。了解非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點及熱擴(kuò)散率。掌握集總參數(shù)法的分析求解方法,了解其限制條件。能列出一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的微分方程及定解條件,應(yīng)用諾謨圖或近似計算公式進(jìn)行工程計算,簡單形狀物體的二維、三維問題的乘積解法;了解半無限大物體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的基本概念。了解周期性非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的基本概念。
(四)導(dǎo)熱問題的數(shù)值解
教學(xué)內(nèi)容:數(shù)值解法求解導(dǎo)熱問題的思路;節(jié)點離散方程;非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的離散格式及穩(wěn)定性條件。
教學(xué)要求:了解數(shù)值解法求解導(dǎo)熱問題的基本方法與思路。重點是用熱平衡法導(dǎo)出二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的內(nèi)部節(jié)點及常見邊界條件下邊界節(jié)點的離散方程。了解用迭代法求解離散方程的方法,應(yīng)通過上機(jī)計算二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱物體中的溫度分布及導(dǎo)熱量。對非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題重點放在非穩(wěn)態(tài)項的離散以及擴(kuò)散項離散時所取時間層不同對計算帶來的影響。能用熱平衡方法導(dǎo)出一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的顯式離散方程。從物理概念上了解穩(wěn)定性條件。
(五)對流換熱原理
教學(xué)內(nèi)容:牛頓冷卻公式;流動邊界層和溫度邊界層;影響對流換熱的因素;局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù);常物性流體對流換熱的微分方程組及其定解條件;流體流動時的邊界層能量微分方程;邊界層能量積分方程;相似原理及準(zhǔn)則方程;實驗數(shù)據(jù)的整理方法。
教學(xué)要求:牛頓冷卻公式是對流換熱計算的基礎(chǔ),要求重點掌握。掌握流動邊界層和溫度邊界層概念。理解影響對流換熱的因素。了解局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的不同含義和作用,以及它們之間的關(guān)系。理解描寫常物性流體對流換熱的微分方程組及其定解條件。著重理解流體層流流動時能量微分方程的邊界層簡化方法及這一簡化的物理和數(shù)學(xué)意義。了解積分方程求解外掠等壁溫平板層流換熱問題的方法。理解相似原理或量綱分析在指導(dǎo)對流換熱實驗中的作用,準(zhǔn)則方程的導(dǎo)出。掌握實驗數(shù)據(jù)的整理方法。了解近似?;妥阅;趯嶒灱夹g(shù)中的作用。
(六)單相流體對流換熱
教學(xué)內(nèi)容:圓管及非圓形通道內(nèi)(層流和湍流)強(qiáng)制對流換熱;外掠單管及管束強(qiáng)制對流換熱;簡單形狀物體的大空間自然對流換熱;有限空間自然對流換熱。
教學(xué)要求:重點理解各種典型對流換熱過程的流動圖像,并能從流動圖像定性地判斷局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的變化。掌握管內(nèi)換熱入口段與充分發(fā)展段的概念。掌握定型尺寸和定性溫度的概念。能正確和熟練地運(yùn)用準(zhǔn)則方程(實驗關(guān)聯(lián)式)計算下列情形下的對流換熱:圓管及非圓形通道內(nèi)強(qiáng)制對流換熱,外掠單管及管束強(qiáng)制對流換熱,簡單形狀物體的大空間自然對流換熱。了解有限空間自然對流換熱的概念。掌握強(qiáng)化單相流體對流換熱的途徑。
(七)凝結(jié)換熱與沸騰換熱
教學(xué)內(nèi)容:珠狀凝結(jié)和膜狀凝結(jié);豎壁層流膜狀凝結(jié)換熱分析解;豎管外和豎壁上與水平管和管束外凝結(jié)換熱的計算;凝結(jié)換熱的影響因素及強(qiáng)化;大容器飽和沸騰曲線;臨界熱流密度;大容器飽和核態(tài)沸騰換熱、臨界熱流密度的計算;沸騰換熱的影響因素及強(qiáng)化。
教學(xué)要求:了解珠狀凝結(jié)和膜狀凝結(jié)的現(xiàn)象,推導(dǎo)豎壁上純凈蒸汽層流膜狀凝結(jié)換熱的分析解。能正確和熟練應(yīng)用豎管外和豎壁上與水平管和管束外凝結(jié)換熱的計算公式進(jìn)行計算,了解影響凝結(jié)換熱的主要因素及強(qiáng)化途徑。重點掌握大容器飽和沸騰曲線上的核態(tài)沸騰區(qū),臨界點和過渡沸騰、穩(wěn)定膜態(tài)沸騰區(qū)。理解確定臨界熱流密度的工程意義。能夠計算大容器的飽和核態(tài)沸騰換熱、臨界熱流密度。了解影響沸騰換熱的主要因素及強(qiáng)化途徑。
(八)熱輻射的基本定律及實際物體的輻射特性
教學(xué)內(nèi)容:熱輻射的本質(zhì)及特征;黑體熱輻射的基本定律;黑體輻射函數(shù);實際物體表面輻射特性;漫射表面和灰體;基爾霍夫定律。
教學(xué)要求:理解熱輻射的本質(zhì)、基本特征,掌握熱輻射的基本定律。重點掌握斯忒藩-玻耳茲曼定律及基爾霍夫定律、黑體輻射函數(shù)表的應(yīng)用。了解影響實際物體表面輻射特性的因素,表面輻射特性的重點是總吸收比和發(fā)射率。掌握漫射表面和灰體的概念,黑體和灰體表面輻射特性的異同。理解漫灰表面概念對簡化輻射換熱工程計算的重要意義。理解大多數(shù)工程材料在表面溫差不很大時可作為漫灰體處理。
(九)輻射換熱的計算
教學(xué)內(nèi)容:角系數(shù)的定義和性質(zhì);角系數(shù)的計算;代數(shù)分析法;有效輻射;被透明介質(zhì)隔開的漫灰表面間輻射換熱的計算;輻射換熱的強(qiáng)化與削弱;氣體輻射特點和影響氣體輻射發(fā)射率的因素。
教學(xué)要求:理解角系數(shù)的定義和性質(zhì)(相對性、完整性和可加性)。了解角系數(shù)是純幾何因子,與表面溫度及發(fā)射率無關(guān),是在假設(shè)所研究的表面是漫射的以及在所研究表面的不同地點上向外發(fā)射的輻射熱流密度均勻的條件下才成立。能應(yīng)用工程圖表查取角系數(shù)。學(xué)會角系數(shù)的代數(shù)分析法。重點掌握有效輻射的概念,了解封閉腔的意義。掌握簡單幾何條件下,被透明介質(zhì)隔開的漫灰表面間輻射換熱的計算。能用有效輻射概念和網(wǎng)絡(luò)法對二個和三個表面之間的輻射換熱進(jìn)行計算。掌握輻射換熱的強(qiáng)化與削弱的途徑。了解氣體輻射特點和影響氣體輻射發(fā)射率的因素,能應(yīng)用圖表計算二氧化碳、水蒸氣混合物的發(fā)射率、吸收比。
(十)傳熱過程分析與換熱器熱計算
教學(xué)內(nèi)容:傳熱過程與傳熱系數(shù);臨界熱絕緣直徑;對數(shù)平均溫差;換熱器型式;換熱器的熱計算;傳熱的強(qiáng)化與削弱;傳熱問題綜合分析;污垢熱阻及其確定方法。
教學(xué)要求:再次理解熱量傳遞三種基本方式常常不是單獨(dú)存在,而是綜合起作用的。了解復(fù)合換熱過程的計算方法,了解輻射換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的概念。了解何時會出現(xiàn)臨界熱絕緣直徑問題。理解傳熱系數(shù)的組成,能利用熱阻概念分析傳熱過程。掌握強(qiáng)化與削弱傳熱的原則和手段。對數(shù)平均溫差的推導(dǎo)和計算。了解工程中典型換熱器的型式。要求學(xué)會用平均溫差法和效能--傳熱單元數(shù)法進(jìn)行換熱器的熱計算。能對1~2個傳熱問題進(jìn)行綜合分析。了解污垢熱阻及其工程確定方法。
(十一)專題簡介
教學(xué)內(nèi)容:傳質(zhì)簡介;熱管原理及應(yīng)用;太陽輻射及太陽能利用。
教學(xué)要求:理解在一定條件下傳質(zhì)與傳熱的類似性。能分析幾個簡單的傳質(zhì)過程,能用對流傳質(zhì)的準(zhǔn)則方程式進(jìn)行傳質(zhì)計算。了解熱管的原理及應(yīng)用。了解太陽輻射的特點及太陽能利用。
四、實踐環(huán)節(jié)(略)
五、學(xué)時分配(略)
一、課程的性質(zhì)、目的及任務(wù)
傳熱學(xué)是研究熱量傳遞規(guī)律及其應(yīng)用的工程技術(shù)學(xué)科。是我校能源與動力工程學(xué)院、化學(xué)工程學(xué)院各有關(guān)專業(yè)的一門必修的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。本課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)的工程技術(shù)課程提供基本的理論知識,而且也為學(xué)生以后從事熱能的合理利用、熱工設(shè)備效能的提高及換熱器的設(shè)計、開發(fā)研究等方面的工作打下必要的基礎(chǔ)。
通過本課程的學(xué)習(xí),應(yīng)使學(xué)生獲得比較寬廣和鞏固的熱量傳遞規(guī)律的基礎(chǔ)知識,具備分析工程傳熱問題的基本能力,掌握計算工程傳熱問題的基本方法,并具有相應(yīng)的計算能力(包括具有初步上機(jī)計算的能力)及一定的實驗技能。
二、教學(xué)基本要求
要求學(xué)生熟練掌握導(dǎo)熱、對流和熱輻射三種熱量傳遞方式的物理概念、特點和基本規(guī)律,并能綜合應(yīng)用這些基礎(chǔ)知識正確分析工程實際中的傳熱問題。掌握計算各類熱量傳遞過程的基本方法,能對典型的工程傳熱問題進(jìn)行計算,能對間壁式換熱器進(jìn)行原理性的熱力設(shè)計。了解強(qiáng)化或削弱熱量傳遞過程的方法,并能提出工程實際中切實可行的強(qiáng)化或削弱傳熱的措施。
三、教學(xué)內(nèi)容及要求
(一)緒論
教學(xué)內(nèi)容:傳熱學(xué)的研究內(nèi)容和方法;傳熱學(xué)的研究對象及其應(yīng)用;熱量傳遞的基本方式:導(dǎo)熱、對流和熱輻射;熱量傳遞的計算公式;傳熱過程及熱阻概念。
教學(xué)要求:了解傳熱學(xué)與工程熱力學(xué)在研究內(nèi)容和方法上的異同。認(rèn)清傳熱學(xué)的研究對象及其在工程和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用,本課程是一門研究熱量傳遞基本規(guī)律及其應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)課。能量守恒定律是一個基本定律,在傳熱學(xué)中應(yīng)用甚廣,應(yīng)作為主要線索貫穿于本門課程的始終。掌握熱量傳遞的基本方式:導(dǎo)熱、對流和熱輻射的概念和所傳遞熱量的計算公式。認(rèn)識到工程實際問題的熱量傳遞過程往往不是單一的方式而是多種形式的組合,以加深傳熱過程的概念及傳熱方程,為后面依次討論導(dǎo)熱、對流換熱和輻射換熱提供整體概念。初步理解熱阻在分析傳熱問題中的重要地位。
(二)導(dǎo)熱基本定律和導(dǎo)熱微分方程
教學(xué)內(nèi)容:傅立葉定律和導(dǎo)熱微分方程;導(dǎo)熱系數(shù);定解條件--初始條件和邊界條件。
教學(xué)要求:重點掌握傅立葉定律和導(dǎo)熱微分方程。著重理解推導(dǎo)各向同性材料、具有內(nèi)熱源的導(dǎo)熱微分方程的理論依據(jù)和思路,以及導(dǎo)熱微分方程中各項的物理意義。了解影響導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素。定解條件—初始條件和邊界條件,重點為常見的三類邊界條件。
(三)導(dǎo)熱問題的分析解
教學(xué)內(nèi)容:平壁、圓筒壁、球壁和等截面直肋片的求解;具有內(nèi)熱源的單層平壁導(dǎo)熱問題的求解;變導(dǎo)熱系數(shù)問題;肋片導(dǎo)熱的分析計算;熱阻及接觸熱阻;形狀因子;非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點;熱擴(kuò)散率;集總參數(shù)法;一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的分析解;多維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的乘積解法;半無限大物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題。
教學(xué)要求:能應(yīng)用傅立葉定律或?qū)嵛⒎址匠虒ΤN镄?、無內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題(平壁、圓筒壁、球壁和等截面直肋片)進(jìn)行分析求解,得出溫度場及導(dǎo)熱量的計算公式。并能對具有內(nèi)熱源的單層平壁導(dǎo)熱問題進(jìn)行求解。了解變導(dǎo)熱系數(shù)的處理方法。了解肋片在工程中的應(yīng)用場合。能應(yīng)用肋效率的曲線來計算直肋和環(huán)肋問題。加深理解熱阻概念及其在分析導(dǎo)熱問題時的重要性。了解接觸熱阻及用形狀因子的方法求解多維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的方法。了解非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點及熱擴(kuò)散率。掌握集總參數(shù)法的分析求解方法,了解其限制條件。能列出一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的微分方程及定解條件,應(yīng)用諾謨圖或近似計算公式進(jìn)行工程計算,簡單形狀物體的二維、三維問題的乘積解法;了解半無限大物體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的基本概念。了解周期性非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的基本概念。
(四)導(dǎo)熱問題的數(shù)值解
教學(xué)內(nèi)容:數(shù)值解法求解導(dǎo)熱問題的思路;節(jié)點離散方程;非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的離散格式及穩(wěn)定性條件。
教學(xué)要求:了解數(shù)值解法求解導(dǎo)熱問題的基本方法與思路。重點是用熱平衡法導(dǎo)出二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的內(nèi)部節(jié)點及常見邊界條件下邊界節(jié)點的離散方程。了解用迭代法求解離散方程的方法,應(yīng)通過上機(jī)計算二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱物體中的溫度分布及導(dǎo)熱量。對非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題重點放在非穩(wěn)態(tài)項的離散以及擴(kuò)散項離散時所取時間層不同對計算帶來的影響。能用熱平衡方法導(dǎo)出一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的顯式離散方程。從物理概念上了解穩(wěn)定性條件。
(五)對流換熱原理
教學(xué)內(nèi)容:牛頓冷卻公式;流動邊界層和溫度邊界層;影響對流換熱的因素;局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù);常物性流體對流換熱的微分方程組及其定解條件;流體流動時的邊界層能量微分方程;邊界層能量積分方程;相似原理及準(zhǔn)則方程;實驗數(shù)據(jù)的整理方法。
教學(xué)要求:牛頓冷卻公式是對流換熱計算的基礎(chǔ),要求重點掌握。掌握流動邊界層和溫度邊界層概念。理解影響對流換熱的因素。了解局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的不同含義和作用,以及它們之間的關(guān)系。理解描寫常物性流體對流換熱的微分方程組及其定解條件。著重理解流體層流流動時能量微分方程的邊界層簡化方法及這一簡化的物理和數(shù)學(xué)意義。了解積分方程求解外掠等壁溫平板層流換熱問題的方法。理解相似原理或量綱分析在指導(dǎo)對流換熱實驗中的作用,準(zhǔn)則方程的導(dǎo)出。掌握實驗數(shù)據(jù)的整理方法。了解近似?;妥阅;趯嶒灱夹g(shù)中的作用。
(六)單相流體對流換熱
教學(xué)內(nèi)容:圓管及非圓形通道內(nèi)(層流和湍流)強(qiáng)制對流換熱;外掠單管及管束強(qiáng)制對流換熱;簡單形狀物體的大空間自然對流換熱;有限空間自然對流換熱。
教學(xué)要求:重點理解各種典型對流換熱過程的流動圖像,并能從流動圖像定性地判斷局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的變化。掌握管內(nèi)換熱入口段與充分發(fā)展段的概念。掌握定型尺寸和定性溫度的概念。能正確和熟練地運(yùn)用準(zhǔn)則方程(實驗關(guān)聯(lián)式)計算下列情形下的對流換熱:圓管及非圓形通道內(nèi)強(qiáng)制對流換熱,外掠單管及管束強(qiáng)制對流換熱,簡單形狀物體的大空間自然對流換熱。了解有限空間自然對流換熱的概念。掌握強(qiáng)化單相流體對流換熱的途徑。
(七)凝結(jié)換熱與沸騰換熱
教學(xué)內(nèi)容:珠狀凝結(jié)和膜狀凝結(jié);豎壁層流膜狀凝結(jié)換熱分析解;豎管外和豎壁上與水平管和管束外凝結(jié)換熱的計算;凝結(jié)換熱的影響因素及強(qiáng)化;大容器飽和沸騰曲線;臨界熱流密度;大容器飽和核態(tài)沸騰換熱、臨界熱流密度的計算;沸騰換熱的影響因素及強(qiáng)化。
教學(xué)要求:了解珠狀凝結(jié)和膜狀凝結(jié)的現(xiàn)象,推導(dǎo)豎壁上純凈蒸汽層流膜狀凝結(jié)換熱的分析解。能正確和熟練應(yīng)用豎管外和豎壁上與水平管和管束外凝結(jié)換熱的計算公式進(jìn)行計算,了解影響凝結(jié)換熱的主要因素及強(qiáng)化途徑。重點掌握大容器飽和沸騰曲線上的核態(tài)沸騰區(qū),臨界點和過渡沸騰、穩(wěn)定膜態(tài)沸騰區(qū)。理解確定臨界熱流密度的工程意義。能夠計算大容器的飽和核態(tài)沸騰換熱、臨界熱流密度。了解影響沸騰換熱的主要因素及強(qiáng)化途徑。
(八)熱輻射的基本定律及實際物體的輻射特性
教學(xué)內(nèi)容:熱輻射的本質(zhì)及特征;黑體熱輻射的基本定律;黑體輻射函數(shù);實際物體表面輻射特性;漫射表面和灰體;基爾霍夫定律。
教學(xué)要求:理解熱輻射的本質(zhì)、基本特征,掌握熱輻射的基本定律。重點掌握斯忒藩-玻耳茲曼定律及基爾霍夫定律、黑體輻射函數(shù)表的應(yīng)用。了解影響實際物體表面輻射特性的因素,表面輻射特性的重點是總吸收比和發(fā)射率。掌握漫射表面和灰體的概念,黑體和灰體表面輻射特性的異同。理解漫灰表面概念對簡化輻射換熱工程計算的重要意義。理解大多數(shù)工程材料在表面溫差不很大時可作為漫灰體處理。
(九)輻射換熱的計算
教學(xué)內(nèi)容:角系數(shù)的定義和性質(zhì);角系數(shù)的計算;代數(shù)分析法;有效輻射;被透明介質(zhì)隔開的漫灰表面間輻射換熱的計算;輻射換熱的強(qiáng)化與削弱;氣體輻射特點和影響氣體輻射發(fā)射率的因素。
教學(xué)要求:理解角系數(shù)的定義和性質(zhì)(相對性、完整性和可加性)。了解角系數(shù)是純幾何因子,與表面溫度及發(fā)射率無關(guān),是在假設(shè)所研究的表面是漫射的以及在所研究表面的不同地點上向外發(fā)射的輻射熱流密度均勻的條件下才成立。能應(yīng)用工程圖表查取角系數(shù)。學(xué)會角系數(shù)的代數(shù)分析法。重點掌握有效輻射的概念,了解封閉腔的意義。掌握簡單幾何條件下,被透明介質(zhì)隔開的漫灰表面間輻射換熱的計算。能用有效輻射概念和網(wǎng)絡(luò)法對二個和三個表面之間的輻射換熱進(jìn)行計算。掌握輻射換熱的強(qiáng)化與削弱的途徑。了解氣體輻射特點和影響氣體輻射發(fā)射率的因素,能應(yīng)用圖表計算二氧化碳、水蒸氣混合物的發(fā)射率、吸收比。
(十)傳熱過程分析與換熱器熱計算
教學(xué)內(nèi)容:傳熱過程與傳熱系數(shù);臨界熱絕緣直徑;對數(shù)平均溫差;換熱器型式;換熱器的熱計算;傳熱的強(qiáng)化與削弱;傳熱問題綜合分析;污垢熱阻及其確定方法。
教學(xué)要求:再次理解熱量傳遞三種基本方式常常不是單獨(dú)存在,而是綜合起作用的。了解復(fù)合換熱過程的計算方法,了解輻射換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的概念。了解何時會出現(xiàn)臨界熱絕緣直徑問題。理解傳熱系數(shù)的組成,能利用熱阻概念分析傳熱過程。掌握強(qiáng)化與削弱傳熱的原則和手段。對數(shù)平均溫差的推導(dǎo)和計算。了解工程中典型換熱器的型式。要求學(xué)會用平均溫差法和效能--傳熱單元數(shù)法進(jìn)行換熱器的熱計算。能對1~2個傳熱問題進(jìn)行綜合分析。了解污垢熱阻及其工程確定方法。
(十一)專題簡介
教學(xué)內(nèi)容:傳質(zhì)簡介;熱管原理及應(yīng)用;太陽輻射及太陽能利用。
教學(xué)要求:理解在一定條件下傳質(zhì)與傳熱的類似性。能分析幾個簡單的傳質(zhì)過程,能用對流傳質(zhì)的準(zhǔn)則方程式進(jìn)行傳質(zhì)計算。了解熱管的原理及應(yīng)用。了解太陽輻射的特點及太陽能利用。
四、實踐環(huán)節(jié)(略)
五、學(xué)時分配(略)

