传热学
5000+ 人选课
更新日期:2025/06/19
开课时间2025/02/20 - 2025/06/30
课程周期19 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

《传热学》课程是研究热量传递规律的一门学科,是能源与动力工程、过程装备与控制过程等专业的专业基础课,也是专业核心课程;它广泛应用于能源、动力、化工、炼油、机械和材料等许多工业领域,以及航空航天和电子器件等高新技术领域。

课程内容总体上围绕热传导、热对流和热辐射三种基本方式而展开,主要包括:稳态和非稳态导热理论,导热问题的数值解法;对流换热理论及理论分析法、实验分析法,凝结换热与沸腾换热分析;热辐射基本定律及物体的辐射特性,辐射的换热计算;传热过程分析与换热器计算,以及传热学的近代技术进展等。

《传热学》课程理论性与实践性并重,注重对知识、能力和素养的有机融合。通过学习,学生能够熟练掌握热量传递的基本规律、计算方法和应用技术,培养学生分析与解决工程传热问题的能力,为后续专业课程的学习奠定必要的理论基础,也为将来从事热能的合理利用、热工设备效能的提高及换热器的设计等专业技术工作,打下坚实的理论与技术基础。学习过程中要通过课堂讲授、单元测验、课程实验、参观实习、课后作业练习及实习等环节方可达到学习目标。

  课程中的专业名词给出了英文注释,并配有双语字幕,有助于同学们在学习专业知识的同时,强化专业英语能力,以更好地阅读英文文献。

课程大纲

第1章 绪论

第1.1讲 传热学的重要性

第1.2讲 传热学的研究内容与研究方法

第1.3讲 热传导及其规律

第1.4讲 热对流及其规律

第1.5讲 热辐射及其规律

第1.6讲 传热过程和传热系数计算

单元测验1

单元作业

第2章 稳态热传导

第2.1讲 导热基本定理

第2.2讲 导热系数/热导率

第2.3讲 导热微分方程式

第2.4讲 导热过程的定解条件

第2.5讲 单层平壁的稳态导热

第2.6讲 多层平壁的稳态导热

第2.7讲 单层圆筒壁的稳态导热

第2.8讲 多层圆筒壁的稳态导热

第2.9讲 复杂边界条件的稳态导热

第2.10讲 传热过程强化传热方法

第2.11讲 等截面直肋导热分析

第2.12讲 肋片导热的应用案例-温度计套管

第2.13讲 肋片效率与接触热阻

第2.14讲 肋片导热的应用案例-平板式太阳能集热器

第2.15讲 有内热源一维稳态导热

单元测验题

单元作业

第3章 非稳态导热

第3.1讲 非稳态导热的特点

第3.2讲 毕渥数及特征数

第3.3讲 零维问题的分析法

第3.4讲 集中参数法的应用

第3.5讲 无限大平板一维非稳态导热分析解

第3.6讲 半无限大物体非稳态导热分析解

单元测验题

单元作业题

第4章 热传导问题数值解法

第4.1讲 导热问题数值求解步骤

第4.2讲 内节点离散方程的建立-泰勒级数法

第4.3讲 内节点离散方程的建立-热平衡法

第4.4讲 边界节点离散方程的建立

第4.5讲 求解代数方程组的迭代法

第4.6讲 非稳态导热的数值解法

第4.7讲 非稳态导热边界节点的离散方程

单元测试4(新版)

单元作业

第5章 对流传热的理论基础

第5.1讲 对流传热的影响因素

第5.2讲 对流传热过程微分方程式

第5.3讲 对流换热微分方程组

第5.4讲 边界层

第5.5讲 层流边界层换热微分方程组

第5.6讲 层流边界层局部表面传热系数

第5.7讲 层流边界层传热计算示例

单元作业题

单元测验题

第6章 单相对流传热的实验关联式

第6.1讲 相似原理

第6.2讲 相似分析法

第6.3讲 量纲分析法

第6.4讲 相似原理的应用

第6.5讲 相似原理应用实例

第6.6讲 管内强制对流换热的特征

第6.7讲 管内湍流换热实验关联式

第6.8讲 管内层流换热实验关联式

第6.9讲 实验关联式的应用实例

第6.10讲 流体横掠单管换热实验关联式

第6.11讲 流体横掠管束换热实验关联式

单元测试题

单元作业题

第7章 相变对流传热

第7.1讲 凝结传热的模式

第7.2讲 层流膜状凝结的分析解

第7.3讲 膜状凝结计算关联式

第7.4讲 膜状凝结的影响因素

第7.5讲 膜状凝结的传热强化

第7.6讲 大容器沸腾传热实验关联式

第7.7讲 沸腾传热的模式

第7.8讲 大容器饱和沸腾曲线

第7.9讲 沸腾传热的影响因素及其强化

单元测试7

单元作业7

第8章 热辐射基本定律和辐射特性

第8.1讲 热辐射现象

第8.2讲 黑体模型

第8.3讲 普朗克定律

第8.4讲 斯忒藩-玻尔兹曼定律

第8.5讲 兰贝特定律

第8.6讲 实际物体的辐射特性

第8.7讲 实际物体的吸收比

第8.8讲 基尔霍夫定律

单元作业

第8章测验

第9章 辐射传热的计算

第9.1讲 辐射传热的角系数

第9.2讲 角系数的性质

第9.3讲 角系数的计算

第9.4讲 两表面封闭腔的辐射传热

第9.5讲 两表面封闭腔的辐射传热计算

第9.6讲 多表面系统的辐射传热

第9.7讲 多表面系统的辐射传热计算

第9.8讲 气体辐射的特点

第9.9讲 辐射传热的控制

第9章单元测验

单元作业

第10章 传热过程分析与换热器的热计算

第10.1讲 传热过程计算方法

第10.2讲 传热过程计算方法应用

第10.3讲 换热器的类型

第10.4讲 简单顺流或逆流换热器的平均温差计算

第10.5讲 复杂布置换热器的平均温差计算

第10.6讲 间壁式换热器热计算—平均温差法

第10.7讲 换热器热计算—效能传热单元数法

第10.8讲 换热器热计算应用实例

第10.9讲 换热器强化传热

第10.10讲 传热过程的热阻分离法

单元测验

单元作业题

第11章 传热学说课、课程思政及课堂实录

第11.1讲 传热学说课

第11.2讲 思政案例1-传热学的研究内容及研究方法

第11.3讲 思政案例2-换热器强化传热技术与理论进展

第11.4讲 传热学课堂实录-换热器类型及强化传热技术