专业课大纲：西安交通大学传热学教学大纲

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　　说明：这个大纲是针对第三版的，有些内容在第四版中已不再是重点，甚至被删去。对照课本看就可以了。

　　一、课程的性质、目的及任务

　　传热学是研究热量传递规律及其应用的工程技术学科。是我校能源与动力工程学院、化学工程学院各有关专业的一门必修的主干技术基础课程。本课程不仅为学生学习有关的工程技术课程提供基本的理论知识，而且也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。

　　通过本课程的学习，应使学生获得比较宽广和巩固的热量传递规律的基础知识，具备分析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(包括具有初步上机计算的能力)及一定的实验技能。

　　二、教学基本要求

　　要求学生熟练掌握导热、对流和热辐射三种热量传递方式的物理概念、特点和基本规律，并能综合应用这些基础知识正确分析工程实际中的传热问题。掌握计算各类热量传递过程的基本方法，能对典型的工程传热问题进行计算，能对间壁式换热器进行原理性的热力设计。了解强化或削弱热量传递过程的方法，并能提出工程实际中切实可行的强化或削弱传热的措施。

　　三、教学内容及要求

　　(一)绪论

　　教学内容：传热学的研究内容和方法;传热学的研究对象及其应用;热量传递的基本方式：导热、对流和热辐射;热量传递的计算公式;传热过程及热阻概念。

　　教学要求：了解传热学与工程热力学在研究内容和方法上的异同。认清传热学的研究对象及其在工程和科学技术中的应用，本课程是一门研究热量传递基本规律及其应用的技术基础课。能量守恒定律是一个基本定律，在传热学中应用甚广，应作为主要线索贯穿于本门课程的始终。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。

　　(二)导热基本定律和导热微分方程

　　教学内容：傅立叶定律和导热微分方程;导热系数;定解条件--初始条件和边界条件。

　　教学要求：重点掌握傅立叶定律和导热微分方程。着重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，以及导热微分方程中各项的物理意义。了解影响导热系数的主要因素。定解条件—初始条件和边界条件，重点为常见的三类边界条件。

　　(三)导热问题的分析解

　　教学内容：平壁、圆筒壁、球壁和等截面直肋片的求解;具有内热源的单层平壁导热问题的求解;变导热系数问题;肋片导热的分析计算;热阻及接触热阻;形状因子;非稳态导热过程的特点;热扩散率;集总参数法;一维非稳态导热问题的分析解;多维非稳态导热问题的乘积解法;半无限大物体的非稳态导热问题。

　　教学要求：能应用傅立叶定律或导热微分方程对常物性、无内热源的一维稳态导热问题(平壁、圆筒壁、球壁和等截面直肋片)进行分析求解，得出温度场及导热量的计算公式。并能对具有内热源的单层平壁导热问题进行求解。了解变导热系数的处理方法。了解肋片在工程中的应用场合。能应用肋效率的曲线来计算直肋和环肋问题。加深理解热阻概念及其在分析导热问题时的重要性。了解接触热阻及用形状因子的方法求解多维稳态导热问题的方法。了解非稳态导热过程的特点及热扩散率。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，简单形状物体的二维、三维问题的乘积解法;了解半无限大物体非稳态导热问题的基本概念。了解周期性非稳态导热的基本概念。

　　(四)导热问题的数值解

　　教学内容：数值解法求解导热问题的思路;节点离散方程;非稳态导热问题的离散格式及稳定性条件。

　　教学要求：了解数值解法求解导热问题的基本方法与思路。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。了解用迭代法求解离散方程的方法，应通过上机计算二维稳态导热物体中的温度分布及导热量。对非稳态导热问题重点放在非稳态项的离散以及扩散项离散时所取时间层不同对计算带来的影响。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。