求教传热学英文教材问题

《传热学》哪本比较好?哪里可以找到与此书相应的练习答案?
高等教育出版社 杨世铭 陶文铨编的 百度文库有答案
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课程编号:
学&&& 分:4
学&&& 时:60& (其中:讲课学时:52 &实验学时:4&& 上机学时:4& )
先修课程:高等数学、流体力学、工程热力学
适用专业:热能与动力工程、建筑环境与设备工程、新能源科学与工程&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
教&&& 材:《传热学》 杨世铭、陶文铨,高等教育出版社,2006年8月第4版
开课学院:能源与动力工程学院
一、课程的性质与任务
&&&&&&& 传热学是研究热量传递规律及其应用的工程技术学科。是机械类与能源动力类等各有关专业的一门必修的主干技术基础课程。
&&&&&&& 通过学习传热学,使学生掌握传热学的基本知识,培养学生解决工程实际问题的基本能力,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(包括具有初步编程计算的能力)及一定的实验技能,为学生以后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、开发研究等方面的工作打下必要的基础。
二、课程的内容及要求
(一)绪论
1.教学内容
(1)传热学的研究内容及其在科学技术和工程中的应用;
(2)热能传递的三种基本方式;
(3)传热过程和传热系数;
(4)传热学的发展简史和研究方法。
2.基本要求
&&&&&&& 掌握热量传递的基本方式:导热、对流和热辐射的概念和所传递热量的计算公式。认识到工程实际问题的热量传递过程往往不是单一的方式而是多种形式的组合,以加深传热过程的概念及传热方程,为后面依次讨论导热、对流换热和辐射换热提供整体概念。初步理解热阻在分析传热问题中的重要地位。
&&&&&&& 热量传递的三种基本方式,传热过程与传热系数,传热热阻概念。
(二)稳态导热
1.教学内容
(1)导热基本定律;
(2)导热问题的数学描述;
(3)典型一维稳态导热问题的分析解;
(4)通过肋片的导热;
(5)具有内热源的一维导热问题;
(6)多维稳态导热问题的求解。
2.基本要求
&&&&&&& 掌握傅立叶定律,了解影响物质导热系数的主要因素及常用工程材料与介质的导热系数。针对简单几何形状的物体的导热问题,会建立相应的数学描写。
&&&&&&& 能由导热微分方程和定解条件求解常物性、无内热源的和有均匀内热源的一维稳态导热物体内温度场及热流量。掌握平壁和圆筒壁导热量以及多层壁界面温度的计算。
&&&&&&& 能够用肋片导热量计算式和效率曲线计算等截面直肋和圆环肋的导热问题。理解有内热源的一维导热问题的分析计算,了解多维稳态导热问题的求解。
(1)应用傅里叶定律进行分析与计算,会写出具体导热问题的导热微分方程及其单值性条件;
(2)理解推导各向同性材料、具有内热源的导热微分方程的理论依据和思路,能够依据直角坐标系下导热微分方程和导热过程单值性条件对常物性、无内热源、简单几何形状的物体的一维稳态导热问题进行分析计算;
(3)能求解简单有内热源的一维导热问题。
(三)非稳态导热
1.教学内容
(1)非稳态导热的基本概念;
(2)集总参数法;
(3)典型一维物体非稳态导热的分析解;
(4)半无限大物体的非稳态导热;
(5)简单几何形状物体多维非稳态导热的分析解。
2.基本要求
&&&&&&& 了解非稳定导热问题的特点及热扩散率。掌握集总参数法的分析求解方法,了解其限制条件。能列出一维非稳态导热问题的微分方程及定解条件,应用诺谟图或近似计算公式进行工程计算,了解半无限大物体非稳态导热问题的基本概念。会用乘积解法计算简单条件的二维或三维导热问题。
&&&&&&& 重点掌握非稳态导热过程的规律和特点,毕渥数、傅立叶数的物理意义,一维非稳态导热的解析解,集总参数法的计算。
(四)热传导问题的数值解法
1.教学内容
(1)导热问题数值求解的基本思想;
(2)内节点离散方程的建立及代数方程的求解;
(3)边界节点离散方程的建立及代数方程的求解;
(4)非稳态导热问题的数值解法。
2.基本要求
&&&&&&& 了解数值解法求解导热问题的基本方法与思路。掌握离散化方法,了解向前差分、向后差分和中心差分。掌握单元体热平衡法建立差分方程。能对二维稳态导热问题建立有限差分方程并用迭代法进行求解。能用有限差分方法求解一维非稳态导热问题。
&&&&&&&&重点是用热平衡法导出二维稳态导热问题的内部节点及常见边界条件下边界节点的离散方程。能用热平衡方法导出一维非稳态导热问题的显式离散方程。从物理概念上了解稳定性条件。能通过上机计算二维稳态导热物体中的温度分布及导热量。
(五)对流传热的理论基础
1.教学内容
(1)对流传热概述;
(2)对流传热问题的数学描写;
(3)边界层对流传热问题的数学描写
(4)流体外掠平板传热层流分析解及比拟理论。
2.基本要求
&&&&&&& 掌握牛顿冷却公式,了解描写常物性流体对流换热的微分方程组及定解条件。了解影响对流换热的因素。掌握流动边界层和温度边界层概念,了解边界层微分方程组的导出。着重理解流体层流流动时能量微分方程的边界层简化方法及这一简化的物理和数学意义。了解积分方程求解外掠等壁温平板层流换热问题的方法。理解相似原理或量纲分析在指导对流换热实验中的作用。掌握实验数据的整理方法。了解近似模化和自模化在实验技术中的作用。
&&&&&&& 牛顿冷却公式的应用及对流换热微分方程组的导出方法、各项意义及各方程组间的关系,典型边界层的形成与发展状况,边界层数量级分析法的基本原理,基本的对流传热相似特征数的意义及它们间的函数关系。
(六)单相对流传热的实验关联式
1.教学内容
(1)相似原理及量纲分析;
(2)相似原理的应用;
(3)内部强制对流传热的实验关联式;
(4)外部强制对流传热&&流体横掠单管、球体及管束的实验关联式;
(5)大空间与有限空间内自然对流传热的实验关联式;
2.基本要求
&&&&&&& 理解各种典型对流传热过程的流动图像,并能从流动图像定性地判断局部表面传热系数的变化。掌握管内换热入口段与充分发展段的概念。掌握定型尺寸和定性温度的概念。能正确和熟练地运用准则方程实验关联式计算下列情形下的对流换热:圆管及非圆形通道内强制对流换热,外掠单管及管束强制对流换热,简单形状物体的大空间自然对流换热。了解有限空间自然对流换热的概念。掌握强化单相流体对流换热的途径。
&&&&&&& 管内受迫对流传热、外掠圆管及管束传热、自然对流换热的换热机理、影响因素及强化换热的基本途径,准则关联式的选用方法及其应用范围。
(七)相变对流传热
1.教学内容
(1)凝结传热的模式;
(2)膜状凝结分析解及计算关联式;
(3)膜状凝结的影响因素及其传热强化;
(4)沸腾传热的模式;
(5)大容器沸腾传热的实验关联式;
(6)沸腾传热的影响因素及其强化。
2.基本要求
&&&&&&& 了解珠状凝结和膜状凝结的现象,理解竖壁上纯净蒸汽层流膜状凝结换热的分析解。能正确应用竖管外和竖壁上与水平管和管束外凝结换热的计算公式进行计算,了解影响凝结换热的主要因素及强化途径。理解确定临界热流密度的工程意义。了解大容器的饱和核态沸腾换热、临界热流密度。了解影响沸腾换热的主要因素及强化途径。
&&&&&&& 膜状凝结换热与珠状凝结换热的换热机理及特点,影响膜状凝结换热的因素及增强换热的措施;饱和沸腾过程的基本特征,大容器饱和沸腾曲线上的核态沸腾区,临界点和过渡沸腾、稳定膜态沸腾区。
(八)辐射基本定律和辐射特性
1.教学内容
(1)热辐射现象的基本概念;
(2)黑体辐射的基本定律;
(3)固体和液体的辐射特性;
(4)实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系;
(5)太阳与环境辐射。
2.基本要求
&&&&&&& 理解热辐射的本质、基本特征,掌握热辐射的基本定律。了解影响实际物体表面辐射特性的因素,表面辐射特性的重点是总吸收比和发射率。掌握漫射表面和灰体的概念,黑体和灰体表面辐射特性的异同。理解漫灰表面概念对简化辐射换热工程计算的重要意义。理解大多数工程材料在表面温差不很大时可作为漫灰体处理。了解太阳与环境辐射。
&&&&&&& 重点掌握黑体、灰体、漫射体、发射率、吸收率等基本概念,斯忒藩玻耳兹曼定律及基尔霍夫定律、黑体辐射函数表的应用,以及代数法和图线法确定角系数。
(九)辐射传热的计算
1.教学内容
(1)辐射传热的角系数;
(2)两表面封闭系统的辐射传热;
(3)多表面系统的辐射传热;
(4)气体辐射的特点及计算;
(5)辐射传热的控制(强化与削弱);
(6)综合传热问题分析。
2.基本要求
&&&&&&& 理解角系数的定义和性质,了解角系数是纯几何因子,与表面温度及发射率无关,是在假设所研究的表面是漫射的以及在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射热流密度均匀的条件下才成立。能应用工程图表查取角系数。学会角系数的代数分析法。掌握有效辐射的概念,了解封闭腔的意义。掌握简单几何条件下,被透明介质隔开的漫灰表面间辐射换热的计算。能用有效辐射概念和网络法对二个和三个表面之间的辐射换热进行计算。掌握辐射换热的强化与削弱的途径。了解气体辐射特点和影响气体辐射发射率的因素。
&&&&&&& 重点理解有效辐射,掌握角系数的代数法求解,辐射换热网络求解法与节点方程组的建立求解。
(十)传热过程分析与换热器的热计算
1.教学内容
(1)传热过程的分析和计算;
(2)换热器的类型;
(3)换热器中传热过程平均温差的计算;
(4)间壁式换热器的热设计;
(5)热量传递过程的控制(强化与削弱)。
2.基本要求
&&&&&&& 了解复合换热过程的计算方法,了解辐射换热表面传热系数的概念。了解何时会出现临界热绝缘直径问题。理解传热系数的组成,能利用热阻概念分析传热过程。掌握强化与削弱传热的原则和手段。对数平均温差的推导和计算。了解工程中典型换热器的型式。要求学会用平均温差法和效能&&传热单元数法进行换热器的热计算。能对简单的传热问题进行综合分析。了解污垢热阻及其工程确定方法。
&&&&&&& 换热器的两种基本计算方法:平均温差法和传热单元法,能够运用这两种方法对换热器进行设计计算和校核计算。
三、课程学时分配
(一)绪论
(二)稳态热传导
(三)非稳态导热
(四)热传导问题的数值解法
(五)对流传热的理论基础
(六)单相对流传热的实验关联式
(七)相变对流传热
(八)辐射基本定律和辐射特性
(九)辐射传热的计算
(十)传热过程分析与换热器的热计算
四、大纲说明
1.本课程的实验要求见《传热学》实验教学大纲。
2.教学方法可采用多媒体动画演示。
3.学生应能使用常用介质与材料的热物性参数图表,独立完成至少60个计算题和20个思考题。
4.加强计算机解题能力的培养,能利用计算机求解二维稳态导热问题。
五、参考书目及学习资料(书名,主编,出版社,出版时间及版次)
1.《传热学》,章熙民主编,中国建筑工业出版社,2001年12月第4版;
2.《传热学》,戴锅生,高等教育出版社,1999年9月第2版;
3. 《传热学要点与解题》,王秋旺,西安交通大学出版社,2006年8月。}

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