传热学课程设计设计
传热学改编版第二版课程设计
传热学改编版第二版课程设计1. 课程概述本课程是传热学的改编版第二版，旨在对传热学有更深入的理解，以及掌握一些实际应用技能。
本课程的主要内容包括传热的基本概念、传热的基本模型、传热的基本方程式、传热的基本方法、传热基本边界条件、传热的实际应用、传热的控制、传热的优化等方面。
同时，本课程还将辅助学生掌握Excel、Matlab等工具进行传热学计算。
2. 课程安排2.1 第一周2.1.1 课程前置知识回顾回顾热力学、流体力学、数学方法等课程内容，以及与传热学相关的基本概念。
2.1.2 传热学基本概念介绍传热学的概念、传热的分类、传热的基本原理。
2.2 第二周2.2.1 传热学基本模型介绍传热学的基本模型，如一维传热模型、二维传热模型、三维传热模型等。
2.2.2 传热学基本方程式介绍传热学的基本方程式，如热传导方程、对流传热方程、辐射传热方程等。
2.3 第三周2.3.1 传热学基本方法介绍传热学的基本方法，如传热计算方法、传热实验方法等。
2.3.2 传热学基本边界条件介绍传热学的基本边界条件，如温度边界条件、热流边界条件等。
2.4 第四周2.4.1 传热学实际应用介绍传热学在实际应用中的应用情况，如换热器、冷却系统、加热系统等。
2.4.2 传热学控制和优化介绍传热学的控制和优化方法，如传热控制技术、传热优化技术等。
2.5 第五周2.5.1 Excel在传热学中的应用介绍Excel在传热学中的应用，如利用Excel进行传热计算等。
2.5.2 MATLAB在传热学中的应用介绍MATLAB在传热学中的应用，如利用MATLAB进行传热计算等。
2.6 第六周2.6.1 课程总结总结本课程的学习内容，并对传热学的应用进行简单的展望。
3. 课程评估3.1 考试本课程将通过期末考试进行评估。
3.2 作业作业占课程总成绩的30%以上，包括实验报告、编程作业、任务书等。
3.3 课堂表现课堂表现占课程总成绩的20%以上，包括参与课堂讨论、课堂作业等。
传热学第三版课程设计
传热学第三版课程设计
一、课程设计目的
热传导、热对流和热辐射是传热学中的三种基本传热方式，广泛用于热工业、材料科学、环境保护等领域。
本课程设计旨在让学生深刻理解传热学各个方面的基本原理和数学模型，掌握用数学方法解决传热学问题的能力，并在实践中体验传热学的基本原理和现代应用。
二、教学内容
2.1 传热学基础理论
让学生掌握传热学基本概念、基本方程、基本原理和数学形式化模型，包括：•热传导定律
•热对流定律
•热辐射定律
•热传导方程
•热力学第二定律
2.2 典型传热学问题
讲解典型传热学问题，并要求学生利用传热学基础理论和数学方法进行求解。
包括：
•热传导问题
•对流传热问题
•热辐射问题
•复杂传热问题
1。
传热学课程设计报告
传热学课程设计报告-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1传热学课程设计说明书设计题目换热器的设计及换热器的效核计算热能系 0901 班设计者贺江哲指导教师阴继翔2011 年 9 月 16 日太原理工大学电力学院传热学课程设计一、题目类型换热器的设计及换热器的效核计算。
二、 任务及目的换热器的热计算：在熟练掌握符合换热器的基础上，对实际工程中广泛应用的表面式换热器进行设计或校核计算，并对换热计算的两种方法—对数平均温压法（LMDT ）以及效能—传热单元数法（ε-NTU 法）进行比较，找出各自在算法上的优缺点以及对计算结果的影响程度。
掌握工程中常用的试算逼近法，逐步培养分析问题以及综合思维的能力。
三、计原始资料两种流体不相混合的一次交叉流管翅式换热器—见附图，用于加热流量为3.23m /s 的一个大气压的空气，使其温度从18℃升高到26℃。
热水进入管道的温度为86℃。
已知换热器面积为9.292m ，传热系数k=227W/(2m ·K),试计算水的出口温度计传热量。
解：a)传热单元数法由空气的能量平衡计算传热量入口处空气的密度523221.01310==1.212301812kg m 287?K K P N m RT m s ρ⨯=⨯（18+273.15） 空气的质量流量为：322 3.2 1.212301812 3.879365797m q m s kg mkg s =⨯=传热量：()()322 3.879365797kg s 100526=31.1901010110W m q c t J kg K Φ=∆=⨯⋅⨯⨯℃-18℃由题意还不知道22m q c 是水的值还是空气的值，如果是空气，则可直接算出NTU ，并利用10-34水的流量，进而求出水的出口温度。
如果水是22m q c ，那么查10-34图时还必须用试凑法，先假设空气是22m q c ，则22m q c 3.87936579710053898.762626kg s W K W K =⨯=()22222279.290.5408972543898.762626m W m k m kANTU q c W K⋅⨯===基于空气为()min m q c 的流体，其效能为：2max 2618=0.1176470588618t t ε∆-==∆-℃℃℃℃附图10-34（传热学课本）查图10-34可知，我们找不到可满足上述参数的曲线，这就要改用水为的()m mn q c 流体进行计算：首先 ()minNTU m kAq c =（a ）()()31min min31.1901010110m m Wt q c q c Φ⨯∆==（b ） 111max t=861868t t t ε∆∆∆==∆-℃℃℃（c ）计算时假设一组水的流量值，由式（a ）即可得相应的NTU 之值，再由式（b ）热水得温降1t ∆，从而由（c ）得出相应的ε值。
传热学第十版教学设计
传热学第十版教学设计一、课程简介本课程是传热学的基础课程，旨在帮助学生了解传热学的基本概念、理论和实践应用。
通过本课程的学习，学生将掌握传热学的基本知识和分析方法，能够解决传热学的基本问题。
二、教学目标1.了解传热学的基本概念、理论和实践应用。
2.掌握传热学的基本知识和分析方法。
3.能够解决传热学的基本问题。
三、教学内容1. 热传递基本概念•热传递的基本概念和特性。
•热传递的分类和区别。
•热传递的物理基础。
2. 热传递的传热模式•对流传热。
•导热。
•辐射传热。
3. 热传递的传热方程和传热系数•热传递的一般传热方程。
•对流传热的传热方程和传热系数。
•导热的传热方程和传热系数。
•辐射传热的传热方程和传热系数。
4. 热传递的计算方法和实例•基本计算方法和实例。
•热传递的实际问题解决方法。
四、教学策略1. 主动学习本课程采用主动学习的策略，通过学生自主探究、讨论和互动，助力学生深入理解课程内容。
2. 课堂教学本课程采用课堂教学的方式，通过教师讲授、案例演练、班级讨论等方式，营造积极的学习氛围，使学生主动参与。
3. 实践教学本课程采用实践教学的方法，通过仿真实验、课程项目等方式，让学生深入掌握热传递的基本原理和实际应用。
五、教学评估本课程将通过课堂测验、作业和考试等方式进行评估，以评估学生对课程内容的理解程度和学习成果。
同时，教师将定期与学生沟通，以了解学生的学习状况，提供必要的支持和帮助。
六、教学资源本课程所需的教学资源包括教材、课件、仿真实验软件等。
教师将在课程安排之前，提前准备相关教学资源，以保障教学效果。
七、教学安排本课程总共授课16次，每次课为1.5小时，具体教学安排如下：•第1-4周：第1-5章•第5-8周：第6-9章•第9-12周：第10-13章•第13-16周：第14-16章八、教学团队本课程教学团队由传热学专业教师担任，拥有多年的教学经验和丰富的实践经验。
团队成员将共同参与本课程的教学设计和教学的实施，以保障教学质量。
传热基础课程设计思路
传热基础课程设计思路一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握传热的基本概念，包括热传导、对流和辐射；2. 使学生了解不同物质的热导率及其影响因素；3. 帮助学生理解热传递在实际应用中的重要性。
技能目标：1. 培养学生运用传热原理解决实际问题的能力；2. 提高学生运用数学公式进行传热计算的能力；3. 培养学生运用实验方法研究传热现象的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的兴趣，激发他们探索科学奥秘的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，养成尊重实验事实、注重数据分析和逻辑推理的习惯；3. 增强学生的环保意识，让他们明白传热在节能环保领域的重要性。
本课程针对初高中物理学习阶段，结合学生已有的知识水平和认知特点，注重理论联系实际，以传热基础知识为主线，通过实例分析、实验操作等形式，提高学生的理论水平和实践能力。
课程目标具体、可衡量，旨在让学生在学习过程中，既能掌握传热基本原理，又能运用所学知识解决实际问题，同时培养他们的情感态度和价值观。
为实现课程目标，后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合课本第四章“热学”内容，进行如下安排：1. 热传导：介绍热传导的基本原理，包括热导率的概念、影响因素，以及热传导方程的应用。
2. 对流：讲解对流换热的原理，分析影响对流换热的因素，如流体性质、流速、温度差等。
3. 辐射：阐述热辐射的基本概念，介绍黑体辐射定律，以及实际物体辐射的计算方法。
4. 传热综合应用：分析典型传热问题，如热交换器、保温材料选择等，结合实例讲解传热原理在实际工程中的应用。
教学内容安排如下：第一课时：热传导基本原理及热导率第二课时：对流换热原理及影响对流换热的因素第三课时：热辐射概念及黑体辐射定律第四课时：实际物体辐射的计算方法第五课时：传热综合应用案例分析教学进度根据每课时的内容难易程度和学生的接受能力进行调整，确保学生充分理解和掌握传热基础知识。
传热学课程设计科大
传热学课程设计科大一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握传热学的基本概念、原理和计算方法，能够分析实际工程中的传热问题。
具体来说，知识目标包括：1.理解传热的基本概念，如热传导、对流和辐射；2.掌握传热的基本原理，如傅里叶定律、牛顿定律和斯特藩-玻尔兹曼定律；3.学会计算一维稳态传热问题，如物体内部温度分布和热量传递速率。
技能目标包括：1.能够运用传热学的基本原理解决实际工程中的传热问题；2.熟练使用传热学计算软件，如COMSOL Multiphysics等；3.具备实验操作能力，能够进行传热实验并分析实验数据。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的科学思维和创新能力，使其能够主动探索和解决问题；2.培养学生的团队合作意识，使其能够在团队中发挥作用；3.培养学生的环保意识，使其能够关注和解决实际工程中的环保问题。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括传热学的基本概念、原理和计算方法。
具体来说，教学大纲如下：1.传热学的基本概念：热传导、对流和辐射；2.传热学的基本原理：傅里叶定律、牛顿定律和斯特藩-玻尔兹曼定律；3.一维稳态传热问题的计算：物体内部温度分布和热量传递速率。
教学内容将结合教材和实际案例进行讲解，注重理论联系实际，使学生能够更好地理解和应用传热学的知识。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体来说：1.讲授法：通过讲解传热学的基本概念、原理和计算方法，使学生掌握传热学的基本知识；2.讨论法：通过分组讨论和课堂提问，引导学生主动思考和探索问题；3.案例分析法：通过分析实际工程中的传热问题，使学生能够将理论知识应用到实际中；4.实验法：通过进行传热实验，使学生能够直观地观察和理解传热现象。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用经典的传热学教材，如《传热学》一书；2.参考书：提供相关的传热学参考书籍，供学生深入学习和参考；3.多媒体资料：制作精美的PPT和教学视频，帮助学生更好地理解和掌握传热学的知识；4.实验设备：准备传热实验所需的实验设备和材料，让学生能够亲自动手进行实验。
传热学课程设计报告
传热学课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握传热学基础知识，包括热传导、对流和辐射的基本原理；2. 使学生了解实际工程中的传热问题，学会运用传热学理论解决简单实际问题；3. 培养学生运用传热学公式和计算方法进行传热过程分析和计算的能力。
技能目标：1. 培养学生运用数学和物理知识解决传热问题的能力；2. 培养学生运用实验方法和实验设备进行传热实验的能力；3. 培养学生运用计算机软件进行传热模拟和仿真的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对传热学领域的兴趣，激发学生探索科学技术的热情；2. 培养学生具备良好的团队合作精神，学会在团队中分享和交流；3. 培养学生关注传热学在节能减排、环境保护等方面的应用，增强学生的社会责任感。
课程性质分析：本课程为物理学科传热学部分，旨在帮助学生建立传热学基本概念，掌握传热过程的分析和计算方法，培养解决实际传热问题的能力。
学生特点分析：学生为高中年级学生，具备一定的数学和物理基础，对科学实验和计算机仿真有一定的兴趣。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 采用启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识；3. 注重过程性评价，关注学生的学习过程和实际表现，及时给予指导和鼓励。
二、教学内容1. 热传导理论：热传导的基本定律、导热系数、稳态和非稳态热传导；2. 对流换热：对流换热的机理、边界层理论、Nu数和Re数的计算；3. 辐射换热：黑体辐射、实际物体辐射、辐射换热的计算方法；4. 传热过程分析：复合传热、传热过程控制方程、数值解法；5. 传热应用实例：家用电器、工业设备、建筑节能等领域的传热问题分析；6. 实验教学：稳态热传导实验、对流换热实验、辐射换热实验；7. 计算机仿真：运用传热软件进行传热过程的模拟和计算。
教学内容安排和进度：第一周：热传导理论及稳态热传导计算；第二周：非稳态热传导计算、对流换热基本概念；第三周：对流换热计算、Nu数和Re数的应用；第四周：辐射换热理论、黑体辐射与实际物体辐射；第五周：辐射换热计算、传热过程分析；第六周：传热应用实例、稳态热传导实验；第七周：对流换热实验、辐射换热实验；第八周：计算机仿真教学与实践。
数值传热课程设计
数值传热课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握数值传热的基本概念、原理和计算方法，能够运用数值传热的基本理论分析解决实际问题。
知识目标：使学生了解数值传热的基本概念、原理和计算方法，掌握有限差分法、有限元法等数值传热计算方法，了解传热问题的常见解法及其适用范围。
技能目标：培养学生运用数值传热的基本理论分析和解决实际问题的能力，能够独立完成数值传热计算，并能够对计算结果进行分析和判断。
情感态度价值观目标：培养学生对自然科学的热爱和好奇心，激发学生对数值传热研究的兴趣，培养学生的科学精神，提高学生的综合素质。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数值传热的基本概念、原理和计算方法。
1.数值传热的基本概念：包括数值传热的定义、特点和分类，传热问题的常见解法及其适用范围。
2.数值传热的原理：包括热传导方程、对流换热方程和辐射换热方程，以及它们的边界条件和初始条件。
3.数值传热的计算方法：包括有限差分法、有限元法等，以及它们的原理、计算步骤和应用实例。
三、教学方法本课程的教学方法主要包括讲授法、案例分析法和实验法。
1.讲授法：通过讲解数值传热的基本概念、原理和计算方法，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解数值传热计算方法在实际问题中的应用。
3.实验法：通过实验，使学生了解实验设备的使用方法，培养学生的实验技能和观察能力。
四、教学资源本课程的教学资源主要包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资源。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，提高学生的学习兴趣和效果。
4.实验设备：准备实验所需的设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和参与度。
传热学第三版教学设计
传热学第三版教学设计一、教学背景传热学是化学工程专业的一门重要课程。
本课程旨在培养学生对各种传热现象的理解和解决问题的能力。
本教学设计适用于传热学第三版课程。
二、教学目标1.掌握传热学的基础理论和各种传热方式的特点。
2.熟悉传热系数和传热设备的设计。
3.能够运用所学知识进行传热相关问题的计算和分析。
三、教学内容章节内容第一章传热学的基础知识第二章热传导第三章对流传热第四章辐射传热第五章多相传热第六章热传导定解问题第七章对流传热定解问题第八章辐射传热定解问题章节内容第九章内强迫对流传热第十章自然对流传热第十一章换热器基本原理第十二章换热器性能和设计分析四、教学方法1.理论讲解：采用授课方式，讲解每个章节的基本理论和概念，并举例分析应用。
2.案例实践：选取多个案例进行讲解，引导学生了解传热现象，分析传热问题，应用所学知识进行计算和解决方案设计。
3.讨论研究：组织学生就相关问题进行小组讨论，让学生自己提出问题、分析问题、解决问题的过程，提高学生主动学习和创新能力。
4.实验操作：通过实验操作，让学生了解和掌握传热器件的结构和性能，更加深入地理解传热现象和传热机理。
五、考核方式1.课堂考核：通过课堂题，检测学生对知识的掌握和应用能力。
占总成绩的40%。
2.作业考核：布置与教学内容相关的课外作业，评价学生对知识的消化与理解能力。
占总成绩的30%。
3.期末考核：考试以解答题为主，涉及课程的理论和实践内容。
占总成绩的30%。
六、教学资源1.教材：传热学第三版。
2.视频资料：选择国内外优秀教师的视频资源，运用多媒体手段进行辅助教学。
3.实验室：配备传热实验室，提供教学实验设备和实验资料。
七、教学评价教学评价是评估教学效果的重要手段。
教师会根据学生的学习表现和教材难度，及时调整教学方法，提高教学效果。
同时，学生也应该自觉参与课堂讨论和实验操作，及时反馈教学意见，为教学改进提供参考建议。
最终评价学生的能力和知识结构的形成。
传热学第九版教学设计
传热学第九版教学设计一、课程介绍本课为热力学基础课程之一，主要介绍传热学的基本概念、传热机理、传热过程计算以及传热实例。
课程通过理论讲解和实验探究相结合的方式，帮助学生深入了解传热学在工程中的应用和意义。
二、教学目标1.掌握传热学的基本概念和传热机理2.熟练掌握传热过程数学计算方法3.能运用传热学理论分析实际生产过程4.能设计并实验探究各类传热实例5.培养学生的实验探究和创新能力三、教学内容及教学方法3.1 教学内容1.传热学概述2.热传导3.对流传热4.辐射传热5.相变传热6.传热实例分析3.2 教学方法1.形式多样的授课方式（讲授、演示、讨论、案例分析等）。
2.布置教案作业，要求学生自主思考并提交书面答案。
3.课堂上进行计算和实验指导，以巩固理论知识和培养独立思考能力。
4.培养学生科学精神和创新能力，鼓励其设计并完成传热实验。
四、教学评价与考核4.1 教学评价1.平时考核：课堂参与度、教案作业等。
2.实验报告：班级小组制，自行设计并实现传热实验。
3.期末考试：理论知识与实验设计。
4.2 期末考核及分数权重1.实验报告：30%2.期末考试：70%五、教学资源5.1 教材伍宗源，刘明洁编著《传热学》第九版，机械工业出版社，2018年。
5.2 教学设备1.传热实验室需要的传热仪器和装置。
2.课堂所需投影仪等辅助教学设备。
六、教学环节及时间教学内容教学环节教学时间传热学概述讲授2学时热传导讲授 + 计算6学时对流传热讲授 + 计算8学时辐射传热讲授 + 计算4学时相变传热讲授 + 计算4学时传热实例分析案例分析4学时传热实验实验指导 + 实验报告10学时教学总结讲授2学时七、教学反思本课程采用较为新颖的教学方式，兼顾了理论和实验的结合，发挥了学生的主动性和创造性。
课程设置合理，内容涵盖面广，注重实践操作，能够使学生在实践中更好地掌握传热学的理论知识和实际应用。
不足之处在于需要及时跟进学生的学习情况，对于个别学生的差异化教育需要更为关注，在实验环节中也需更改进设备和安全防范措施。
计算传热学课程设计
计算传热学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握计算传热学的基本概念，理解热传导、对流和辐射的基本原理；2. 培养学生运用数学和物理知识解决传热问题的能力，掌握传热方程式的建立和求解方法；3. 引导学生了解计算传热学在实际工程中的应用，如建筑、能源、航空航天等领域。
技能目标：1. 培养学生运用计算传热软件进行传热问题模拟和分析的能力；2. 提高学生解决实际工程传热问题的能力，包括问题建模、计算和结果分析；3. 培养学生团队协作和沟通能力，能在小组讨论中发表自己的观点和倾听他人意见。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算传热学领域的兴趣，激发学生探索科学问题的热情；2. 增强学生的环保意识，让学生了解传热学在节能减排中的重要作用；3. 引导学生树立正确的价值观，认识到科学技术对社会发展的推动作用。
课程性质分析：本课程属于应用物理学科，旨在培养学生运用数学、物理知识解决实际传热问题的能力。
课程内容具有较强的理论性和实践性，需要结合实际工程案例进行教学。
学生特点分析：学生为高中年级，已具备一定的数学和物理基础，但传热学相关概念和技能还需进一步培养。
学生对新鲜事物充满好奇，喜欢探索和实践。
教学要求：1. 注重理论联系实际，通过案例分析、实验演示等方式，提高学生的实践能力；2. 采用启发式教学，引导学生主动思考、提问和解决问题；3. 鼓励学生参与课堂讨论，培养团队协作和沟通能力。
二、教学内容1. 热传导理论：包括热传导基本方程、边界条件和初始条件的设定，以及稳态和非稳态热传导问题的求解方法。
教材章节：第二章 热传导理论内容列举：热传导方程、傅里叶定律、热扩散方程、边界条件、稳态解、非稳态解。
2. 对流传热原理：介绍对流传热的基本概念、流动与换热的关联，以及准则关联式的应用。
教材章节：第三章 对流传热内容列举：对流传热机理、流体力学基本方程、雷诺数、努塞尔特数、准则关联式。
3. 辐射传热基础：涵盖热辐射的基本原理、黑体辐射定律、实际表面的辐射特性以及辐射换热的计算方法。
传热学课程设计后记
传热学课程设计后记一、教学目标本章节的教学目标分为三个部分：知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标：学生需要掌握传热学的基本概念、传热方式、传热方程及其在实际工程中的应用。
通过本章节的学习，学生能够了解传热学的基本原理，掌握传热学的基本计算方法，并能够分析实际工程中的传热问题。
技能目标：学生需要通过实验和案例分析，培养解决实际传热问题的能力。
通过本章节的学习，学生能够运用传热学的基本原理和计算方法，分析和解决实际工程中的传热问题。
情感态度价值观目标：培养学生对传热学的兴趣和热情，培养学生的创新意识和团队合作精神。
通过本章节的学习，学生能够对传热学产生浓厚的兴趣，培养解决实际问题的责任感和使命感。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括传热学的基本概念、传热方式、传热方程及其在实际工程中的应用。
首先，我们将介绍传热学的基本概念，包括温度、热量、热传递等。
学生将了解传热学的研究对象和基本概念。
其次，我们将讲解传热的方式，包括导热、对流和辐射。
学生将学习不同传热方式的原理和特点，并能够分析实际工程中的传热问题。
接着，我们将介绍传热方程及其在实际工程中的应用。
学生将学习传热方程的推导和应用，并能够运用传热方程解决实际工程中的传热问题。
最后，我们将通过实验和案例分析，培养学生的实际解决能力。
学生将进行实验操作，观察传热现象，并分析实际工程中的传热问题。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，我们将采用多种教学方法。
首先，我们将采用讲授法，系统地讲解传热学的基本概念、传热方式和传热方程。
通过讲授，学生将能够了解传热学的基本原理和知识。
其次，我们将采用讨论法，引导学生进行思考和讨论。
通过讨论，学生将能够深入理解传热学的原理，并提出自己的见解和问题。
接着，我们将采用案例分析法，通过分析实际工程中的传热问题，培养学生的实际解决能力。
通过案例分析，学生将能够将传热学的知识应用到实际问题中，并提高解决实际问题的能力。
大学传热学课程设计
大学传热学课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握传热学基本概念，包括热传导、对流和辐射；2. 学会运用传热定律（傅里叶定律、牛顿冷却定律和斯蒂芬-玻尔兹曼定律）分析实际问题；3. 掌握热传递问题数值解法，如有限差分法和有限体积法；4. 了解热传递在工程和日常生活中的应用。
技能目标：1. 能够运用数学和物理知识建立传热模型，解决实际问题；2. 掌握运用计算机软件进行传热问题模拟和分析的能力；3. 培养运用传热原理进行设备设计和优化的实际操作技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对传热学研究的兴趣，激发其探索科学问题的热情；2. 增强学生团队合作意识，培养在学术探讨中尊重他人观点的良好品质；3. 提高学生环保意识，使其认识到传热学在节能减排中的重要性。
本课程针对大学本科高年级学生，结合传热学课程性质，注重理论联系实际，培养学生解决实际问题的能力。
教学要求以学生为中心，充分调动学生积极性，引导其主动探究，培养独立思考和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够将传热学知识应用于工程实践，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 传热学基本概念：热传导、对流、热辐射的定义及其物理本质；教材章节：第一章 导论2. 传热定律：傅里叶定律、牛顿冷却定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律；教材章节：第二章 热传导定律、第三章 对流传热、第四章 热辐射3. 传热问题数学描述及求解方法：微分方程、边界条件、解析解与数值解；教材章节：第五章 传热问题的数学描述、第六章 传热问题的解析解、第七章 传热问题的数值解法4. 传热问题在工程应用中的实例分析：热交换器、建筑节能、电子设备散热等；教材章节：第八章 传热应用实例5. 传热实验方法与实验数据分析；教材章节：第九章 实验传热学教学内容按照教学大纲安排，共计16周，每周2学时。
第一至第四周主要讲解基本概念和传热定律；第五至第八周学习传热问题的数学描述及求解方法；第九至第十二周分析工程应用实例；第十三至第十六周进行实验方法学习及实验数据分析。
传热的课程设计
传热的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握传热的基本概念、原理和计算方法，能够分析实际问题中的传热现象，并运用所学知识解决相关问题。
1.了解传热的定义、分类和基本原理。
2.掌握热量传递的三大方式：导热、对流和辐射。
3.学习传热方程及其求解方法。
4.能够运用传热原理分析实际问题，如热传导、对流换热和辐射换热等。
5.能够运用传热方程进行简单计算，求解热量传递问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的科学思维，提高对热量传递现象的认知水平。
2.激发学生对传热学的兴趣，培养其探究未知、解决实际问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括传热的基本概念、传热方式、传热方程及其应用。
1.传热的基本概念：热量、温度、热传递等。
2.传热方式：导热、对流和辐射。
3.传热方程：傅里叶定律、牛顿冷却定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律等。
4.传热方程的应用：热量传递问题的求解与分析。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：讲解传热的基本概念、原理和计算方法。
2.讨论法：引导学生分组讨论传热现象和问题，培养其分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：分析实际问题中的传热现象，让学生学会运用所学知识解决实际问题。
4.实验法：安排实验环节，让学生亲身体验传热现象，提高其实践能力。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用权威、实用的教材，如《传热学》等。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，如《热力学》、《流体力学》等。
3.多媒体资料：制作课件、动画等多媒体资料，直观展示传热现象和原理。
4.实验设备：准备热传导实验仪、对流换热实验仪等，让学生亲身体验传热现象。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解其对传热学的基本概念和原理的掌握程度。
传热学课程设计心得
传热学课程设计心得一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握传热学的基本概念，如热传导、对流和辐射；2. 使学生了解不同物质的热传导性能及其影响因素；3. 帮助学生理解热力学第一定律和第二定律在传热过程中的应用；4. 引导学生掌握热传递过程中能量守恒和熵增的基本原理。
技能目标：1. 培养学生运用传热学原理分析和解决实际问题的能力；2. 让学生学会运用数学工具进行热传递过程的计算和模拟；3. 提高学生实验操作和观察现象的能力，能够设计简单的传热实验。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对传热学研究的兴趣和热情，激发探索自然界热现象的欲望；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实证和逻辑思维；3. 引导学生关注能源利用和环保问题，树立节能减排的价值观。
本课程针对高中物理学科，结合学生年级特点，注重理论联系实际，提高学生的科学素养。
课程设计旨在使学生在掌握传热学基本知识的基础上，培养解决实际问题的能力，同时激发学生对科学研究的兴趣，树立正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 热传导：讲解热传导的微观机制，介绍热传导方程及其定解条件，分析不同材料的热传导性能，探讨影响热传导系数的因素。
教材章节：第二章 热传导内容安排：2课时2. 对流：介绍对流换热的原理，分析层流和湍流对流传热的特点，讲解牛顿冷却定律及其应用。
教材章节：第三章 对流内容安排：2课时3. 辐射：讲解热辐射的基本概念，介绍斯特藩-玻尔兹曼定律和维恩位移定律，探讨黑体辐射规律和实际物体的辐射特性。
教材章节：第四章 辐射内容安排：2课时4. 热力学在传热中的应用：复习热力学第一定律和第二定律，分析热力学在传热过程中的应用，如卡诺循环等。
教材章节：第五章 热力学在传热中的应用内容安排：2课时5. 实验与案例：设计热传导、对流和辐射的实验，分析实际案例，培养学生的实验操作能力和解决实际问题的能力。
传热学课程设计
传热学课程设计引言传热学是热力学的一个重要分支，研究能量在物质之间传递的过程。
在工程领域，熟悉传热学原理对于设计高效的热交换设备和系统至关重要。
本文将探讨传热学的主要概念和应用，并提供一个课程设计，以帮助学生更好地理解这一学科。
传热概念在开始设计热交换设备之前，我们需要了解传热学的基本概念。
传热通常可以分为三种方式：传导、对流和辐射。
传导传导是指能量通过物质中的分子传递的过程。
热能从一个高温区域的分子传递到一个低温区域的分子。
传导的速度取决于物质的导热性能以及导热面的温度差。
对流对流是指通过流体或气体的运动传递热量的过程。
通过流体或气体的对流换热可以加快能量传递的速度。
对流的速率取决于流体的性质、流动速度和温度差。
辐射辐射传热是指能量通过电磁辐射传递的过程。
热能通过辐射传递，不需要介质的存在，可以在真空中进行。
辐射通常以红外线的形式传递。
热交换设备设计热交换设备用于在工业过程中将热能从一个介质传递到另一个介质。
常见的热交换设备包括换热器、冷却塔和蒸汽发生器。
下面是一个关于热交换设备的课程设计示例：设计目标设计一个高效的热交换器，实现两种介质之间的热能传递。
热交换器需要满足以下设计目标： 1. 最大程度地提高热交换效率。
2. 最小化压力损失和功率消耗。
3. 适应不同介质的温度和流量变化。
设计步骤1.确定介质特性和需求。
了解待处理介质的温度、压力、流量以及特殊需求，如腐蚀性等。
2.选择适合的热交换器类型。
根据介质的性质和需求，选择传统的换热器、冷却塔或蒸汽发生器。
3.计算热负荷。
根据介质的温度差和流量，计算所需的热交换面积。
4.设计传热表面。
根据热负荷和热传导原理，确定适当的传热表面形状和尺寸。
5.优化流体流动。
通过优化管道和流道的设计，最大限度地减少流体阻力和压力损失。
6.确定材料和绝热层。
选择耐腐蚀的材料，并添加绝热层以减少热能损失。
7.优化整个系统。
综合考虑热交换设备与其他系统组合的问题，如泵的选择和管道连接等。
热学传热的教学设计方案
根据流动状态，热对流可分为自然对流和强制对流；根据流动性质，可分为层流和湍流。
分类
边界条件
为了求解控制方程，需要给出适当的边界条件，如温度、速度等。
控制方程
热对流的数学模型主要包括连续性方程、动量方程和能量方程。
数值方法
常用的数值方法包括有限差分法、有限元法和有限体积法等。
04
CHAPTER
根据对比分析结果，提出相应的优化建议和改进措施，如改进实验方案、完善仿真模型等，以提高教学和科研的准确性和效率。优化建议源自07CHAPTER
课程设计与评估
01
02
04
03
课程评估
采用考试、作业、实验报告等多种评估方式，全面评价学生的学习成果和能力水平。同时，开展学生评教活动，收集学生对课程的反馈意见，为课程改进提供依据。
02
换热器的优化设计方法
阐述基于数值模拟、人工智能等技术的换热器优化设计方法，以提高换热器的性能并降低成本。
06
CHAPTER
实验与仿真
稳态法通过测量传热过程中稳定的温度差来计算热阻等参数；非稳态法则研究传热过程中温度随时间的变化规律。
稳态法与非稳态法
使用温度传感器、数据采集系统等设备，对实验过程中的温度、热流密度等参数进行实时测量和记录，并通过计算机进行数据处理和分析。
持续改进
根据课程评估结果和学生反馈意见，及时调整教学内容和方法，更新教学资源，提高课程质量。同时，关注热学传热领域的最新研究成果和技术进展，将新知识、新技术融入课程中，保持课程的先进性和时效性。
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太阳热辐射
地球热辐射
工业应用中的热辐射
05
CHAPTER
传热设计的课程设计
传热设计的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握传热的基本原理，包括导热、对流和辐射。
2. 学习并能够运用传热公式进行简单传热问题的分析与计算。
3. 掌握不同材料热导率的特点及其在传热设计中的应用。
技能目标：1. 能够运用图形和计算工具对传热问题进行模拟和计算。
2. 培养解决实际工程传热问题的能力，进行基本的传热设计。
3. 通过小组合作，提高团队协作能力和项目设计、执行、展示的沟通技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对传热科学的好奇心与探索精神，激发学习物理的兴趣。
2. 强化学生的环保意识，认识到传热设计在节能减排中的重要性。
3. 增强学生的工程伦理观念，理解传热设计在工程实践中的应用及其对环境和社会的影响。
课程性质分析：本课程属于物理学科，旨在通过理论与实验相结合的方式，让学生深入理解传热现象及其在实际工程中的应用。
学生特点分析：考虑到学生所在年级，课程将结合学生的抽象思维能力，逐步引导他们从具体实例中发现传热规律，并能进行一定程度的理论分析和应用。
教学要求：1. 结合教材，深入浅出地讲解传热原理，确保学生能够掌握基础知识。
2. 设计实践环节，让学生在实际操作中深化理解，培养解决实际问题的能力。
3. 强调学习过程中的合作交流，提高学生的表达能力和团队协作能力。
二、教学内容1. 传热基本原理：导热、对流和辐射的基本概念与数学描述，热传导方程的推导及应用。
- 教材章节：第一章 导热理论基础，第二章 对流传热，第三章 辐射传热。
2. 传热计算与分析方法：传热系数的计算，热阻分析，稳态和非稳态传热问题求解。
- 教材章节：第四章 传热问题的数学描述与解析方法。
3. 材料热导率特性：常见材料的热导率数据，热导率测量实验，影响热导率的因素。
- 教材章节：第五章 材料热物理性质。
4. 传热设计实践：结合实际案例，学习传热设计的基本步骤，进行简单的传热系统设计。
- 教材章节：第六章 传热设备的设计与优化。
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八、参考文献
［1］戴锅生主编．《传热学第二版》．北京：高等教育出版社，2012.2
［2］夏清、贾绍义主编《化工原理.上下册》．天津：天津大学出版社，2012.1
［3］杨树人、汪志明等主编《工程流体力学》．北京：石油工业出版社，2006.6
［4］贾绍义、柴诚敬主编《化工单元操作课程设计》．天津：天津大学出版社，2011.9
⑴初步掌握了查阅资料，选用公式和搜集数据（已发表的文献）的能力。
⑵树立了既考虑技术上的先进性和可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作过程中的方便性，劳动条件和环保性的正确设计思想，在这种思想的指导下去分析和解决实际问题的能力。
⑶培养了迅速准确的进行工程计算的能力，首先必须根据产量和基本的物性数据计算出理论值，在根据国家标准来核算，从而选用合适的配件高效率的完成规定的生产任务。
［9］郭庆丰、潘国昌主编．《化工设备设计手册》．北京：清华大学出版社，1998
［10］孙培先主编.《画法几何与工程制图》。北京：机械工业出版社，2010.7
［11］周大军主编．《化工工艺制图》．北京：化工工业出版社，2003
九
英文字母
B—折流板间距H—面积裕度，
C—系数，无量纲希腊字母
d __管径，mα—对流传热系数；
列管式换热管器的分类如下：
1、固定管板式
固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定在管板上，在外壳上焊有膨胀节，当两流体的温度差较大时，管体和管束热膨胀不同，补偿圈发生缓慢的弹性形变来来补偿因温差引起的热膨胀。特点：结构简单、在相同的壳体直径内，排管最多、比较紧凑；造价低廉、壳程清洗和检修困难（壳程宜用于不易结垢和清洗的流体）。
360.4
操作温度，℃
30/50
140/40
流量，Kg/h
18172
6818.2
物性参数
定性温度/℃
40℃
90℃
密度、（kg )
825
992.2
定压比热容/[kJ/﹙kg.K﹚]
4.174
2.22
粘度/Pa.s
0.000656
0.000715
热导率/[W/﹙m.K﹚]
0.634
0.140
普朗特数
4.32
—折流板数；s—污垢。
—努赛尔特准数；
P—压力，Pa;
因数；
—普朗特准数；
q—热通量， ；
Q—传热速率，W;
r—半径，m;
R—热阻， ；
因数；
Re—雷诺准数；
S—传热面积， ；
t—冷流体温度，℃；
适用：管壳壁间温差较大，易于腐蚀和易于结垢的场合。
3、填料函式换热器
这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低。但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。
4、U型管式换热器
U形管式换热器，每根管子都弯成U形，两端固定在同一块管板上，每根管子皆可自由伸缩，从而解决热补偿问题。管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。优点是结构简单，质量轻.
11.34
设备结构参数
形式
浮头式换热器
台数
1
壳体内径/mm
500
壳程数
1
管径/mm
Φ25×2.5
管间距/mm
32
管长/mm
6000
排列方式
正三角形
管数
100
折流板数
19
传热面积/
53.13
折流板间距/mm
300
管程数
2
材质
碳钢
主要计算结果
管程
管壳
流速/(m.s)
0.369
0.07
表面传热系/[w/( .k﹚]
说明：由于循环冷却水较易结垢，为便了水垢的清洗，应使循环水走管程，煤油走壳程。如图：煤油经泵抽上来，经加热器加热后，再经管道，接管C进入换热器壳程，冷却水经泵抽上来后从接管A进入换热器管程。两物质在换热器中进行换热，煤油从140℃冷却至40℃后由接管D流出；循环冷却水则从30℃加热至50℃后，由接管B流出。
列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程列管式换热器。
4.5.6
因为管壁很薄，而且壁热阻很小。冬季操作时，循环水的进口温度将会降低。为确保可靠，取循环冷却水进口温度为18℃，出口温度为40℃计算传热管壁温。另外，由于传热管内侧污垢热阻较大，会使传热管壁温升高，降低了壳体和传热管壁温之差。但在操作初期，污垢热阻较小，壳体和传热管间壁温差可能较大。计算中，应该按最不利的操作条件考虑，因此，取两侧污垢热阻为零计算传热管壁温。于是有:
导热系数：λ0=0.140W/(m.℃)
粘度：μ0=7.15×10-4Pa.s、
普朗特常数：Pr0=11.34
循环冷却水在40℃下的物性数据：
密度：ρi=992.2kg/m3
定压比热容：Cpi=4.174KJ/(kg.℃)
导热系数：λi=0.634W/(m.℃)
粘度：μi=6.56×10-4Pa.s
适用：高温高压条件。
二、设计方案简介
确定初步方案：
2.1
两流体温度变化情况：热流体进口温度140℃,出口温度40 ℃；冷流体（循环水）进口温度30℃，出口温度50℃.由于该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。
⑷学会用简洁的文字和清晰的图表来表述自己设计思想的能力。在画图中基本是根据基本数据来查阅资料逐一确定的，工作繁杂。
从设计结果可看出，若要保持传热系数，温度越大、换热管数越多、折流板数越多、壳径越大、这主要是因为煤油的出口温度升高，总的传热温差下降，所以换热面积增大，才能保证Q和K。因此，换热器尺寸增大，金属材料消耗量相应的增大，通过这个设计，我们可以知道，为提高传热效率，降低经济投入，设计参数的选择十分重要。由于本课程设计属于我的初次设计，而且时间上比较仓促，可查阅的文献有限，本次设计还有很多不完善的地方。
D—换热器外壳内径，mΔ—有限差值；
—摩擦系数； λ—导热系数，W/(m.℃);
F—系数； μ—粘度，Pa.s;
h—圆缺高度，m;ρ—密度，kg/ ;
K—总传热系数， ； —校正系数；
L—管长，m;
m—管程；下标
n—指数；c—冷流体；
管数；h—热流体；
程数；i—管内；
N—管数；m—平均；
程数；o—管外；
2.2
根据流体流径选择的基本原则，循环冷却水易结垢，而固定管板式换热器的壳程不易清洗，且循环冷却水的推荐流速应大于煤油的推荐流速，故选择循环冷却水为管程流体，煤油为壳程流体。根据流体在直管内常见适宜流速，管内循环冷却水的流速初选为 =1.0m/s 用 φ25×2.5mm的碳钢管（换热管标准：GB8163)。
适用：比较适合用于温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合。
2、浮头式换热器
换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不变壳体约束，因而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点为结构复杂，造价高。
2265.6
329.2
污垢热阻/﹙ .k/w﹚
0.பைடு நூலகம்00344
0.000172
阻力/MPa
0.0015
0.0004
热流量/kw
420.6
传热温差/k
55.18
传热系数/[w/﹙ .k﹚]
235.12
裕度/%
11.35
六
本次化工原理课程设计，加深了我对化工原理课本知识的理解，同时使我学会了很多实用的东西，提高了我动手的能力和灵活运用知识的能力，让我受益匪浅。在这次化工原理课程设计中，我的理论运用于实践的能力得到了很到的提升，主要有以下的几个方面：
4.5.3
查有关文献知
管外侧污垢热阻：
管内侧污垢热阻：
管壁热阻 查有关文献知碳钢在该条件下的热导率为λ=45W/(m.K)。
4.5.4
该换热器的实际传热面积
该换热器的面积裕度为
传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。
4.5.5
1.管程流动阻力
由Re=11162.3，传热管相对粗糙度 ，查莫迪图得 ，流速ui=0.369m/s， =992.2kg/m3，所以
管程流动阻力
管程流动阻力在允许的范围之内。
2.管壳流动阻力
流速u0=0.07m/s， =825 kg/m3，所以
壳程阻力
F=0.5， ，nc=12，NB=19
流体流过折流挡板缺口的阻力
B=0.3m，D=0.5m
故总阻力为
综上所述，该换热器管程与壳程的压力降均小于允许压强100kPa
均符合要求，故所设计的换热器符合条件。
普朗特常数：Pri=4.32
4.2计算总传热系数
4.2.1
4.2.2、平均传热温差
4.2.3、冷却水用量
4.2.4
管程传热系数
壳程传热系数
假设壳程的传热系数 ；
污垢热阻
管壁的导热系数λ=45W/﹙m.℃﹚
4.3
考虑15%的面积裕度，S=1.15× =40.8×1.15=46.9m2