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上海交通大学航空航天学院硕士课程内容介绍《高等传热学》

上海交通大学 免费考研网/2013-01-07


《高等传热学》

课程代码F413032学分/学时2.0/36开课时间
课程名称高等传热学
开课学院航空航天学院
任课教师吴亚东
面向专业
预修课程《传热与燃烧》、《发动机原理》、《新能源技术》
课程讨论时数0 (小时)课程实验数0 (小时)
课程内容简介

几乎所有的工程领域都会遇到一些在特定条件下的传热问题,甚至伴随传质同时发生的复杂传热问题。尤其在航空航天领域,如航空发动机透平叶片和燃烧室火焰筒能否在设计工况下正常、长期地运行,将取决于保护金属结构材料的冷却措施性能是否可靠、合适,还必须重视热应力和由此引起的形变等问题;飞机上大量的集成电子器件,以及要求重返地面的航天飞行器等对温度有严格的要求,成功的设计都必须严密控制传热情况,维持合理的预期工作温度。目前,我院形成的三个主要研究领域中的两个和传热学有密切关系,高等传热学是一门理论基础课,为我院各专业后续相关专业课程学习及今后的研究工作打下坚实的理论基础。 通过本课程的开设,使学生对传热的理论基础、导热问题的精确分析解、导热问题的近似分析解、对流换热的基本方程、层流对流换热、湍流对流换热、对流换热的实验研究、热辐射的理论基础、表面间的辐射换热和介质热辐射等基本内容有更深入的认识。 课程主要强调基本概念,注意分析推理能力的培养。同时结合推进实验室现有的实验设备和试验台加深学生对传热问题的认识。

课程内容简介(英文)

(无)

教学大纲

1.导热的理论基础导热基本定律各向异性材料与各向同性材料中的导热系数正交坐标系中的导热微分方程导热过程的单值性条件无因次的导热方程及无因次的参数导热正问题和导热反问题导热问题的求解方法。2.多维稳态导热分离变量法的基本思路直角坐标系及圆柱坐标系中的二维稳态导热地下埋管导热导热形状因子。3.非稳态导热非稳态导热的基本概念集总热容系统的非稳态导热的分析解有限区域内的一维瞬态导热问题的分析解无界区域内的一维非稳态导热的分析解多维非稳态导热的分析解4.拉普拉斯变换法和格林函数法拉普拉斯变换的定义和性质拉普拉斯反变换法用拉普拉斯变换法求解非稳态导热稳态用拉普拉斯变换法寻求适用于短时间与长时间的解格林函数法的基本思路,格林函数的定义及构造法,格林函数在直角坐标系中的应用。5.近似分析解法稳态导热方程的积分形式及非稳态导热方程的积分形式用积分法求解导热问题的基本思路稳态导热问题求解的积分法非稳态导热的积分法。6.对流传热与传质的基本方程组基于守恒定律的对流传热与传质的基本方程组速度边界层与温度边界层的概念尺度分析法二维稳态强制对流边界层微分方程轴对称圆柱坐标的边界层微分方程边界层动量积分方程与能量积分方程,边界层排量厚度,动量厚度及焓厚度,传递过程中的无量纲量。8.层流流动与换热管内充分发展区的层流流动特性管内充分发展区的层流换热的基本方程定热流密度条件下及定壁温条件下圆管内充分发展区的层流换热计算非圆形管道内充分发展区的层流换热计算平行平板内充分发展区的层流换热计算同心圆环形管道内充分发展区的层流换热平行平板间流动进口段的阻力特性,圆管热进口段的对流换热外掠平壁的层流流动速度边界层及热边界层外掠平壁的对流换热9.紊流流动与换热紊流的基本概念管内紊流流动的通用速度分布及壁面阻力系数圆管内紊流充分发展区的对流换热,外掠平壁的紊流换热,10.自然对流自然对流换热微分方程组定壁温条件下半无限大竖壁层流边界层方程组的相似解定热流密度条件下半无限大竖壁层流边界层方程组的相似解壁面有喷注或吸入时半无限大竖壁层流边界层方程组的相似解变物性对自然对流换热的影响层流及紊流边界层积分方程具有传质竖壁层流定壁温的自然对流换热问题的求解。

课程进度计划

(无)

课程考核要求

(无)

参 考 文 献
  • 主要参考文献1、贾力,方肇洪,钱兴华,高等传热学,科学出版社,2009。2、杨强生, 浦保荣,高等传热学(第2版),上海交通大学出版社,2001 3、奥齐西克 M N;热传导;高等教育出版社;19834、张洪济;热传导;高等教育出版社;19925、帕坦卡 S V;传热与流体流动的数值计算;科学出版社;1984
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