课程大纲

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传热学理论及工程应用

课程编码:180090085802P2002H 英文名称:Advanced Heat Transfer 课时:60 学分:3.00 课程属性:专业核心课 主讲教师:李国庆等

教学目的要求
本课程是传热学的后续课程,在本科阶段传热学课程学习基础上,使学生继续深入学习、研究热量传递现象,掌握分析热量传递的深层规律和方法,培养学生的创新思维能力;提高分析、解决复杂热量传递问题的能力。本课程是能源动力及其相关学科硕士和博士研究生的必选课程。

预修课程
传热学

大纲内容
第一章 绪论 2学时 李国庆
第1节 概况
第2节 导热/对流/辐射基本概念与应用
第二章 导热理论基础 5学时 淮秀兰
第1节 导热理论基础
第2节 固体导热问题数学描述
第3节 稳态导热
第4节 非稳态导热
第5节 导热问题求解
第6节 微尺度热传导
第三章 导热理论的工程应用 5学时 淮秀兰
第1节 界面传热
第2节 高效热界面材料研究及工程应用
第3节 双碳目标下传热应用
第4节 课程设计
第四章 外掠物体层流对流换热 3学时 李国庆
第1节 边界层方程
第2节 尺度分析方法
第3节 外掠平板对流换热的相似解
第4节 外掠平板对流换热的积分解
第五章 管道内层流对流换热 2学时 李国庆
第1节 充分发展段层流对流换热
第2节 热进口段层流对流换热
第3节 内流流动及换热的优化
第六章 湍流对流换热 3学时 李国庆
第1节 湍流基本理论
第2节 湍流模型
第3节 湍流对流换热求解
第七章 自然对流 2学时 李国庆
第1节 自然对流边界层及尺度分析
第2节 自然对流换热的相似解
第3节 自然对流换热的积分解
第八章 对流换热理论的工程应用 8学时 李国庆
第1节 换热器原理及应用
第2节 高效储能与低碳供冷/供热
第3节 航空发动机热端部件冷却技术
第4节 高超声速飞行器冷却技术
第5节 课程设计
第九章 气液相变传热 7学时 淮秀兰
第1节 气液相变过程基本原理
第2节 池沸腾换热
第3节 流动沸腾换热
第4节 凝结换热
第十章 相变传热理论的工程应用 5学时 淮秀兰
第1节 相变传热及应用
第2节 热管及应用
第3节 高效储热及应用
第4节 课程设计
第十一章 热辐射基本原理 4学时 李国庆
第1节 辐射及热辐射
第2节 黑体辐射
第3节 非黑体的热辐射
第4节 气体辐射
第十二章 角系数 3学时 李国庆
第1节 概述
第2节 角系数的定义及解析式
第3节 角系数的代数性质
第4节 代数分析法
第5节 角系数的积分求解方法
第6节 角系数的微分求解方法
第7节 其他方法
第十三章 表面间的辐射换热计算 3学时 李国庆
第1节 概述
第2节 净热量法
第3节 杰勃哈特法
第4节 网络法
第5节 射线踪迹法
第6节 计算方法的相似性
第7节 辐射积分方程解法的简介
第8节 非漫、灰表面辐射换热计算的特点
第十四章 辐射换热理论的工程应用 8学时 李国庆
第1节 太阳能辐射换热
第2节 空腔辐射特性
第3节 通道的辐射传递
第4节 热辐射肋片
第5节 红外辐射加热技术
第6节 用对流与辐射能量转化来增强换热的技术
第7节 辐射测温技术及应用
第8节 辐射制冷技术及应用
第十五章 期末考试 3学时 李国庆
第1节 期末考试

教材信息
1、 工程传热学 邬田华、王晓墨、许国良、潘阳、陈维汉 2011年9月 华中科技大学出版社

参考书
1、 换热器原理与设计@燃气涡轮发动机的传热和空气系统@热管技术及其工程应用@红外辐射测温技术及应用研究@ Advanced Heat Transfer 余建祖等@刘松龄等@庄骏@李云红@ Greg F. Naterer 2019年@2018年@2001年@2022年@2021年 北京航空航天大学出版社@上海交通大学出版社@化学工业出版社@北京大学出版社@ CRC Press

课程教师信息
李国庆,工学博士,研究员。主要从事航空发动机传热学与密封学方面的研究,主持承担了国家自然科学基金、两机专项、重燃专项、修购专项等项目十余项。至今已在国内外学术期刊和会议上发表论文60余篇,SCI/EI/ISTP收录30余篇;申请授权发明专利30余项,获得军队科技进步一等奖等。
淮秀兰,博士,中科院工程热物理所研究员,博导,学术委员会委员,中科院大学岗位教授;工信部民机专项专家组成员、中国工程热物理学会理事、传热传质专业委员会委员,北京热物理与能源工程学会理事、《工程热物理学报》编委等。 主要从事微尺度传热传质、高效热管理技术及应用、新型热化学储能及高效余热利用与节能、新型高效紧凑式换热技术与装备研发及其应用。曾主持国家863、973、ZZ探索、两机专项、自然科学基金重点与面上、中科院先导专项与科研装备研制及企业合作等系列重要科研项目。在包括Nature Communications等权威学术期刊上发表SCI论文200余篇,授权发明专利30余项。享受国务院政府特贴,获省部级自然科学一等奖等。