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传热传质学课程教学大纲

（HeatandMassTransfer）

一、课程概况

课程代码：0102022学 分：2

学 时：32

先修课程：高等数学A、大学物理A、物理实验、计算方法适用专业：材料成型及控制工程

建议教材：杨世铭，陶文铨.传热学.高等教育出版社，2006.8课程归口：航空与机械工程学院/飞行学院

课程的性质与任务：本课程是材料成型及控制工程专业的专业基础必修课，也可作为机械类、航空航天类专业和其它有关专业的必修课或选修课。通过本课程的学习，培养学生掌握热量传递规律的基础知识，具备分析实际复杂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。

二、课程目标

目标1.熟悉传热学在科学技术和工程领域中的应用，掌握热量传递的基本概念、基本理论与基本分析计算和实验研究方法，能用于解决实际传热工程问题的建模与计算。

目标2.能运用传热学的基础知识对机械工程、材料工艺等复杂工程问题中的传热问题进行分析和处理，树立辩证辩证唯物主义思想方法、勇于创新的时代精神和服务社会的意识。

本课程支撑专业培养方案中毕业要求观测点1-2和2-1，对应关系见下表。

毕业要求观测点

（说明：H-强支撑）

课程目标

目标1

目标2

毕业要求1-2（H）

√

毕业要求2-1（H）

√

三、课程内容及要求

（一）绪论

教学内容

传热学的研究内容、研究方法及其应用。

热量传递的三种基本方式。

传热过程的基本概念。

基本要求

了解传热学的研究对象和研究方法，了解传热学在科学技术和工程领域中的

应用。

掌握热量传递三种基本方式和传热过程的基本概念及计算方法。

思政元素

通过传热学发展史的介绍，培养学生发现问题、勇于探索的科学精神和勇于创新的时代精神。

（二）稳态导热

教学内容

导热基本定律和导热问题的数学描述。

一维稳态导热问题的分析解。

肋片的导热

基本要求

掌握傅里叶定律，掌握导热问题的数学描述方法，即导热微分方程及相应的初始与边界条件，能对典型的一维稳态导热问题进行分析求解。

熟悉肋片的原理及其在工程技术中的广泛应用。

（三）非稳态导热

教学内容

非稳态导热的基本概念。

零维问题和一维问题的分析解法。

基本要求

掌握非稳态导热过程的类型及特点。

了解零维非稳态导热的集总参数法和一维问题的导热微分方程的分析解法。

（四）热传导问题的数值解法

教学内容

导热问题数值求解的基本思想。

稳态及非稳态导热问题的数值解法。

基本要求

掌握利用数值法求解导热问题的基本思想和基本步骤。

掌握内节点离散方程和边界节点离散方程的建立方法，熟悉代数方程的迭代求解方法，了解非稳态导热问题的数值解法。

（五）对流传热的理论分析和实验研究基础

教学内容

对流传热的基本理论。

对流传热问题的数学描述。

典型外掠对流传热问题的分析解及比拟理论。

对流传热实验测定的基本原理。

基本要求

掌握对流传热的基本理论、理论分析方法，特别是边界层型对流传热问题的数学描述，在此基础上，了解运用比拟理论解决简单的外掠对流传热问题。

熟悉对流传热实验测定的基本原理——相似原理与量纲分析，并了解其应用。

（六）热辐射基本定律、物体的辐射特性和辐射换热的计算

教学内容

热辐射的基本概念和基本定律。

实际的辐射特性。

辐射换热的计算方法。

基本要求

从电磁波的角度掌握热辐射的基本特性和黑体辐射的三个基本定律，在此基础上熟悉实际固体、液体和气体的辐射特性，以及实际物体吸收和发射辐射的关系。

了解辐射换热角系数的定义、性质及其计算方法，熟悉典型的两个表面组成的封闭腔内辐射换热的计算方法。

（七）传热过程分析与换热器

教学内容

传热过程的分析和计算。

换热器的类型及分析计算。

基本要求

掌握传热过程的分析计算方法，熟悉换热器的种类及特点，能综合运用传热学的基础知识分析换热器的热设计。

了解传热强化、削弱和控制技术在近代的发展。

思政元素

通过对换热器的分析及计算的教学，培养学生树立辩证辩证唯物主义思想方法。介绍我国现代先进科学技术中蕴含的传热学原理，培养学生的民族自豪感和服务社会的意识。

（八）传质学简介

教学内容

（1）质量传递理论的基本内容。

基本要求

（1）了解质量传递理论的基本内容、二组分混合物的传质理论与传热理论的类似规律及其对比。

教学内容与课程目标的对应关系及学时分配如表所示。

序号

教学内容

支撑的课程目标

支撑的毕业要求观测点

讲授学时

实验学时

1

绪论

目标1

1-2

2

PAGE

PAGE258

2

稳态导热

目标1、2

1-2、2-1

6

3

非稳态导热

目标1、2

1-2、2-1

2

4

热传导问题的数值解法

目标1

1-2

4

5

对流传热的理论分析和实验研究基础

目标1、2

1-2、2-1

6