专业级课程名称热工基础
大学本科机械类“热工基础”课程教学改革探讨
大学本科机械类“热工基础”课程教学改革探讨“热工基础”是机械类本科专业的一门重要课程，主要涉及到热力学，热传递和热工实验等内容。
随着社会的发展，机械类本科教育的要求也越来越高，因此需要对“热工基础”课程进行教学改革。
本文将从课程目标、教学内容、教学方法、实践环节等方面进行探讨。
一、课程目标“热工基础”课程的目标是培养学生热力学宏观思维和热传递计算能力，让学生掌握基本的热力学和热传递理论及计算方法，并能够运用它们进行工程实践。
二、教学内容针对目标，可以将“热工基础”课程的内容划分为以下四个方面：1、热力学基础知识。
热力学是研究热、功、能量等相互转换关系的科学，因此“热工基础”课程需要涉及到热力学基础知识，如状态方程、热力学第一定律和第二定律等。
2、热传递基础知识。
热传递是制冷空调等领域中的重要基础，因此“热工基础”课程需要讲解传热基础知识，如传热模式、传热方程等。
3、计算方法和工程实践。
除了理解热力学和传热基础知识外，“热工基础”课程还需要让学生掌握相应的计算方法，并通过实验和工程实践来掌握应用能力。
4、现代热工技术。
现代热工技术如计算流体力学、计算热力学等也是“热工基础”课程需要关注的内容。
三、教学方法1、理论教学+案例分析。
通过系统化的理论教学，讲解热力学和传热基础知识，并以工程实际案例进行分析，让学生更加深入地理解知识。
2、让学生参与试验和实践。
将理论知识与实际操作相结合，提高学生的操作和分析能力，加深学生对知识的理解和掌握。
3、采用网络技术。
借助网络技术，举办互动答题、模拟实验等辅助教学活动，提高学生学习效果。
四、实践环节“热工基础”课程的实践环节也需要加强，以便让学生更好地掌握相关知识。
1、实验教学。
学生在实验室操作，以巩固热力学、传热基础知识以及实验技能。
2、工程实践。
将理论知识应用到实际工程问题中，让学生在实践中灵活掌握和运用知识。
总之，“热工基础”课程的教学改革是一个长期和复杂的过程，需要学校和教师共同努力，让学生在这门课程中获得全方位的知识和技能，为将来的工作打下坚实的基础。
热工基础教学大纲
热工基础教学大纲一、课程概述本课程是介绍热力学相关的知识，包括热力学基本概念、状态方程、热力学第一定律和第二定律以及热力学循环等。
本课程着重讲解热力学基本概念和定律，为学生深入理解热力学的应用奠定基础。
二、教学要求1.掌握热力学的基本概念、状态方程、热力学第一定律和第二定律等基础知识；2.掌握热力学循环的原理与应用；3.能够应用所学知识解决基本的热力学问题。
三、教学内容及教学进度章节节数教学内容第一章热力学基本概念2热力学基本概念、热力学系统、过程、平衡及稳定第二章热力学第一定律（能量守恒定律）4热力学第一定律、状态方程、热容量和焓第三章热力学第二定律（熵增原理）4热力学第二定律、熵及其计算方法、可逆过程第四章热力学循环2反应炉及其热力学工作循环、蒸汽章节节教学内容数动力循环第五章热力学应用4理想气体循环、真实气体循环、计算机辅助热力学注：教学进度为每周2节课，共计16周。
四、教学方法1.讲授：授课教师将内容详细、透彻地讲解并通过图像予以说明，重点突出，简明扼要，注重理论联系实际；2.练习：由教师在课堂上布置练习题并解答，或将一定量的习题要求学生在课后认真完成，并将重点、难点、疑点向学生重点解释；3.实验：通过热学实验环节，让学生进一步了解热力学内容和知识，拓展学生的视野，提高实践能力；4.讨论：设置问题讨论环节，让学生独立思考、吸收知识、借鉴他人经验，培养学生积极参与、独立思考、团队合作、创新意识的能力；5.课外拓展：鼓励学生通过书籍、网络和其他渠道了解热力学基础知识的应用和前沿领域的发展，提高学生的自主学习能力。
五、考核办法1.平时表现：课堂练习和实验成绩占平时成绩的30%；2.期中考试：占总成绩的30%；3.期末考试：占总成绩的40%。
六、参考教材1.《热力学基础》（第四版）马紫良、周相忠、李荣华、李忠著，高等教育出版社，2018年；2.《热力学》（第八版）郭仁言、张皖民、林同喜、周雪苹编著，清华大学出版社，2021年；3.《工程热力学》（第四版）侃夫著，中国电力出版社，2018年。
《热工基础》课程大纲
《热工基础》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程性质工程热力学和传热学是研究与分析热机和常用热力设备（动力装置、制冷装置等）热能转换规律、性质的理论依据，也为识别和判断车辆复杂工程问题提供理论分析的实用、有效方法。
《热工基础》课程已经成为机械类、交通运输类、土建类、车辆类专业的必修或选修专业课程之一。
通过本课程的学习，使学生掌握工程热力学的基本定律、基本热力过程和循环的分析计算方法以及常用热力设备的工作原理；通过传热学的学习，使学生掌握传热学的基本概念、基本理论及基本分析和实验研究方法，为今后分析、研究、处理、解决实际的车辆工程应用问题奠定必要的技术理论基础。
本门课程内容涉及面广，公式计算类知识点偏多，学习时应以理解和灵活应用为主，掌握相关的理论、定律及公式，并结合工程实践应用进行理论分析，培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。
三、课程目标（一）总体目标：本课程内容涵盖热力学第一及第二定律、理想气体的性质与热力过程、水蒸气与湿空气、热量传递的基本方式、导热、对流换热等内容，教学过程中要注意与先修课程基础知识的联系。
通过本课程的学习，能够培养学生的工程意识，培养和提高学生理论联系实际、分析问题、解决问题的能力，并掌握工程热力学和传热学的相关知识及应用。
（二）课程目标：课程目标1：掌握工程热力学和传热学中的基本概念、理论、分析计算方法、常用热力设备的工作原理等。
结合数学与自然科学的基本概念、基本理论，能对工程热能的转换和传递问题进行描述、计算。
课程目标2：掌握工程热力学和传热学中的实验研究方法。
并结合数学与自然科学的理论，能对工程中热能的转化和传递问题进行实验分析、研究和求解。
课程目标3：将理论知识点应用于工程实际，以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换和传递的能量分析计算和不可逆分析计算，具备相关的计算能力。
并运用所学科学原理、理论，识别、判断及分析车辆专业的工程实际问题。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求1和毕业要求2：观测点1-2.能够运用数学与自然科学的基本概念和语言对工程问题进行合理描述。
904热工基础
904热工基础【最新版】目录一、热工基础的概念与重要性二、热工基础的基本原理三、热工基础的应用领域四、热工基础的发展趋势正文一、热工基础的概念与重要性热工基础，全称为热能工程基础，是一门研究热能的生成、转换、传输及利用的学科。
它主要研究热力学、传热学、燃烧学等基础理论，以及热力设备、热力系统等实际应用。
在我国能源领域，热工基础占据着重要地位，对于能源的开发、利用和节约具有重要意义。
二、热工基础的基本原理热工基础主要包括以下几个方面的基本原理：1.热力学原理：研究热能与其它能量之间的转换关系，如热力学第一定律和第二定律。
2.传热学原理：研究热能在不同介质中的传输规律，如导热、对流和辐射传热。
3.燃烧学原理：研究燃料与氧气在特定条件下的化学反应过程，如燃烧反应动力学和燃烧过程的控制。
三、热工基础的应用领域热工基础在多个领域具有广泛的应用，如：1.能源工程：包括火力发电、核能发电、太阳能发电等，热工基础为这些领域提供理论基础和设计依据。
2.化工过程：石油化工、煤化工、天然气化工等，热工基础为化工过程提供热能转换和利用的技术支持。
3.冶金工业：钢铁、有色金属等，热工基础为冶金工业提供高温熔炼、热处理等关键技术。
4.航空航天：火箭推进、发动机燃烧等，热工基础为航空航天领域提供高性能热力系统的设计与优化。
四、热工基础的发展趋势随着全球能源需求的增长以及环境污染问题的加剧，热工基础在未来发展中将面临诸多挑战和机遇。
具体表现在以下几个方面：1.高效清洁能源技术的研究：热工基础将更加注重高效、清洁、可再生能源技术的研究，以降低能源消耗和减少环境污染。
2.节能减排技术的发展：热工基础将加大对节能减排技术的研发力度，提高能源利用效率，降低碳排放。
3.热工系统智能化：随着信息技术的发展，热工基础将引入大数据、云计算等技术，实现热工系统的智能化和优化运行。
总之，热工基础作为能源领域的重要学科，对于我国能源事业的发展和环境保护具有重要意义。
“热工基础”课程教学大纲
“热工基础”课程教学大纲课程编号：学时：48 （理论学时：44 实验学时：4 课外学时：58）学分：2.5适用对象：机械工程与自动化、材料科学与工程、航空航天和工程力学等专业本科生先修课程：高等数学，大学物理一、课程性质和目的（100字左右）性质：基础理论目的：通过本课程学习，使学生掌握包括热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律两方面的热工理论知识，获得有关热科学的基本分析计算训练和解决有关热工工程问题的基本能力。
同时还应为学生对热学科的建模和问题的处理奠定基础。
二、课程内容简介（200字左右）热工基础是研究热现象的一门技术基础课程，主要讲授热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律，以提高热能利用完善程度的一门技术基础课，是机械学科、材料学科、航空航天和建筑等学科相关专业的一门必修课程。
本课程为学生学习有关专业课程和将来解决热工领域的工程技术问题奠定坚实的基础。
三、教学基本要求1．掌握热能和机械能相互转换的基本规律(第一、第二定律)，以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换的能量分析计算和不可逆分析计算；2．掌握包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点，能熟练应用常用工质的物性公式和图表进行物性计算；3．掌握不同工质热力过程和循环的基本分析方法，能对工质的热力过程和循环进行计算，具有解决实际工程中有关热能转换的能量分析和计算能力；4．掌握包括导热、对流换热、辐射换热三种热量传递方式的机理，进而掌握热量传递的基本规律和基本理论；5．能对较简单的工程传热问题进行分析和计算，具有解决较简单的传热问题，尤其解决是与力学分析有关的传热问题的能力。
四、教学内容及安排0绪论（能源概述）1、内容:能源和热能利用的基本知识：本学科研究对象，主要研究内容和方法。
2、要求：使学生掌握本学科的研究概况；了解能源和热能利用的概况，能源利用和社会、经济可持续发展的关系，节能的重大意义；正确认识、理解本课程与专业的关系。
热工基础(正式)全
正向运动（膨胀）时，吸 收热源的热量，所作膨胀功除 去用于排斥大气外，全部储存 在飞轮的动能中。
若无摩擦等耗散效应
反向运动（压缩）时，利用飞 轮的动能来推动活塞逆行，压缩工 质所消耗的功恰与膨胀功相等。
同时压缩过程中质向热源所 排热量也恰与膨胀时所吸收的热 量相等。
如果系统经历了一个过程后，系统可沿原过程的路线反 向进行，回复到原状态，不在外界留下任何影响，则该过 程称为可逆过程。
热力学第零定律
如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系 统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。 这一结论称做《热力学第零定律》。
热力学第零定律表明，一切互为热平衡的系统具有一 个数值上相等的共同的宏观性质──温度。温度计测定物体 温度正是依据这个原理。
热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和 温度的测量方法。它为建立温度概念提供了实验基础。
理想气体实际并不存在， 在现实物质中，即使是绝热可 逆过程，系统的熵也在增加， 不过增加的少。
热力学第三定律发现者 德国物理化学家能斯特
三、理想气体的状态方程
kg K
pV mRgT
Pa m3
pv RgT pV nRT p0V0 RT0
1kg n mol 1mol标准状态
气体常数：J/(kg.K) R=mRg=8.3145J/(mol.K)
(2) 特别是在下列技术领域存在传热问题
a 航空航天：高温叶片冷却；空间飞行器重返大气 层冷却；超高音速飞行器（Ma=10）冷却；
b 微电子： 电子芯片冷却 c 生物医学：肿瘤高温热疗；生物芯片；组织与器
官的冷冻保存 d 军 事：飞机、坦克；激光武器；弹药贮存 e 新 能 源：太阳能；燃料电池
热工基础课程设计方案模板
一、课程基本信息1. 课程名称：热工基础2. 所属学科：工程热力学与传热学3. 课程类别：专业基础课4. 学分：3学分5. 学时：48学时6. 教学对象：本科一年级学生二、课程目标1. 知识目标：（1）使学生掌握热工基础的基本概念、基本定律和基本方法；（2）使学生了解热工基础在工程实际中的应用；（3）使学生具备解决工程热力学与传热学问题的基本能力。
2. 能力目标：（1）培养学生运用热工基础理论分析和解决实际问题的能力；（2）培养学生独立思考和团队合作的能力；（3）培养学生具备良好的科学素养和工程意识。
3. 素质目标：（1）培养学生的创新精神和实践能力；（2）培养学生的严谨治学态度和科学作风；（3）培养学生的社会责任感和职业道德。
三、教学内容1. 工程热力学：（1）热力学第一定律与第二定律；（2）热力学状态方程与热力学图；（3）理想气体与实际气体的性质；（4）热功转换与能量守恒；（5）相变与热力学循环。
2. 传热学：（1）传热基本概念与传热定律；（2）导热、对流与辐射传热；（3）传热系数与传热速率；（4）换热器计算与设计；（5）传热在工程中的应用。
四、教学方法与手段1. 讲授法：系统讲解课程内容，引导学生掌握基本概念、基本定律和基本方法。
2. 案例分析法：结合工程实例，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3. 讨论法：组织学生讨论工程热力学与传热学问题，培养学生的团队合作能力和创新精神。
4. 实验法：通过实验，使学生掌握实验技能，加深对理论知识的理解。
5. 多媒体教学：利用多媒体课件、视频等资源，提高教学效果。
五、教学进度安排第1-8周：工程热力学（24学时）第9-16周：传热学（24学时）第17-20周：课程设计（8学时）六、考核方式1. 平时成绩（40%）：包括课堂表现、作业、实验报告等。
2. 期末考试（60%）：闭卷考试，测试学生对课程知识的掌握程度。
七、教材与参考书目1. 教材：《热工基础》（高等教育出版社）2. 参考书目：（1）刘维民，李永强. 工程热力学（第3版）. 北京：高等教育出版社，2016.（2）陈家骏，王玉珍. 传热学（第3版）. 北京：高等教育出版社，2016.八、教学资源1. 网络资源：课程相关网站、论坛、学术期刊等。
大学本科机械类“热工基础”课程教学改革探讨
大学本科机械类“热工基础”课程教学改革探讨热工基础是机械类本科专业中的一门重要课程，它是机械类学生理工科素养的基础课程之一。
在传统的教学模式下，学生对于热工基础的理解与应用能力常常存在瓶颈，教学效果较为有限。
对于热工基础课程的教学改革亟待探讨。
热工基础课程的目标应当明确，既要保证学生掌握热力学基本原理和基本计算方法，又要培养学生的思维能力和解决实际问题的能力。
在课程设计上，应当注重理论与实践相结合，提高学生的学习兴趣和实际应用能力。
热工基础课程的教材选择也非常重要。
传统的教材内容繁杂，难以理解和应用。
有必要开发一套系统完备、逻辑清晰、内容准确的教材，以帮助学生更好地掌握和应用热工基础知识。
热工基础课程的教学方法也需要改进和创新。
传统的教学方法主要是“教师讲授，学生听讲”，这样的教学模式往往导致学生的被动学习和理解能力的欠缺。
教师应当采用灵活多样的教学方法，如小组讨论、案例分析、实验教学等，提高学生的参与度和探究能力。
热工基础课程的实践教学也是教学改革的重要环节。
学生通过实验和实践操作，能够更直观地了解和掌握热工基础理论的实际应用。
在课程设计中应当充分考虑实践教学的内容与环节，为学生提供更多的实践机会。
热工基础课程的评价与考核也需要改革创新。
在传统的考核方法下，学生往往只注重记忆和计算能力，忽视对概念的理解和应用能力的培养。
在评价与考核上应当注重形成性评价和能力评价，通过课堂讨论、期末论文、实验报告等方式，全面评估学生的学习成果和能力提升情况。
热工基础课程教学改革是一个系统性和综合性的问题，需要各方共同努力。
只有在教材、教学方法、实践教学和评价考核等各个环节上进行改革，才能更好地提高学生的学习效果和应用能力，培养出优秀的工程师人才。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 6 次课 课题：对流换热（2学时）一、本课的基本要求1．掌握对流换热系数的单位、物理意义、影响因素。
2．了解对流换热系数的确定方法。
3．掌握热边界层概念及对流换热机理。
4．会计算流体流过平板时的对流换热量。
二、本课的重点、难点重点：对流换热系数的单位、物理意义、影响因素，热边界层概念及对流换热机理。
难点：对流换热简化模型的理解。
三、作业习题P 195 11-8 11-9四、教参及教具《动量、热量、质量传输原理》 高家锐主编 重庆大学出版社 图11-3第11章 对流换热对流换热又称对流传热、对流给热，是指流体流过表面时的热量传输过程。
研究目的：求对流换热量。
13.1 对流换热的基本概念1．对流换热系数对流换热量计算采用牛顿冷却公式：()A t t h w f -=φ W 或 ()w f t t h q -= W/m 2式中 w ft t —流体及表面温度，℃；A —传热面积，m 2；h —对流换热系数（1）单位：⋅2/m W ℃（2）物理意义：单位时间、通过单位面积、在单位温差下的对流换热量，表征流体对流换热作用。
（3）影响因素：影响对流换热作用的因素如流体流动的起因、流动的性质、流体的物性、表面几何特性等。
研究对流换热的关键：确定不同条件下的对流换热系数h 。
确定方法： （1）精确解法F-K 方程、N-S 方程、连续性方程、边界换热微分方程联立求解。
适用简单问题。
（2）近似积分法取控制体建立能量积分方程，求得温度场的近似关系后，求解积分方程。
适用简单问题。
（3）相似理论-模型实验法是应用最广，最实用的方法。
适用复杂的实际问题。
（4）类比法热量传输与动量传输的类似性。
在一定程度上有效。
2．热边界层及对流换热机理热边界层的定义：流体流过表面并与之发生对流换热时，靠近表面形成的具有温度梯度的流体薄层。
热边界层的基本特征：与动量边界层类似，如图11-3 P177↑↑t x δ；热边界层有层流和紊流之分；热边界层外的温度梯度为零，可视为等温区。
在流动的法向上，紊流边界层可分为紊流层、过渡层和层流底层。
紊流层 紊流扰动强烈，流体法向掺混作用大，热阻极小，温度梯度为零。
对流过渡层 紊流拢动减弱，流体法向掺混作用减弱，热阻明显增加，温度梯度不可忽略。
对流、导热层流底层 流体法向掺混作用可忽略，热阻大，温度梯度大。
导热有效热边界层：流体与表面进行对流换热时，只存在温度均一、温度梯度为零的紊流核心区和集中全部热阻、温度线性分布的层流底层区。
紊流核心区与层流底层区假想温度分布线的交点至表面的停滞流体层，称为“有效热边界层”，其厚度以t δ'表示。
引用单层平壁导热计算式：()A t t w f t -'=δλφ 与牛顿冷却公式比较可得：th δλ'=此式为根据“有效热边界层”得到的对流换热系数关系式。
说明影响对流换热系数h 的因素。
3．对流换热系数计算式在表面上的导热量：0=∂∂-=y yt q λ即为对流换热量 ()w f t t h q -= 则tytt t y t h y w f y ∆λλ0==∂∂-=-∂∂-=此式称为对流换热系数计算式，又称边界换热微分方程。
分析：求得边界层温度场→h 精确解法、近似积分法求h 的基本思路。
11.2 流体流过平板时的对流换热1．层流边界层对流换热微分方程组F-K 方程、N-S 方程、连续性方程、边界换热微分方程。
N-S 方程 22y v y v v x v v xx y x x ∂∂=∂∂+∂∂νF-K 方程 22y ta y t v x t v y x ∂∂=∂∂+∂∂连续性方程 0=∂∂+∂∂yvx v y x边界换热微分方程 tytt t y t h y w f y ∆λλ==∂∂-=-∂∂-=由此可见，能量方程与动量方程类似，如果ν=a 温度场与速度场完全一致。
aν=Pr 为普朗特数，将温度场与速度场联系起来。
2．对流换热系数的近似积分解法求解步骤：1）通过边界层控制体的能量平衡，建立能量积分方程； 2）利用边界层特性，假定温度场32dy cy by a t +++=； 3）求解能量积分方程； 4）求对流换热系数。
局部值 2131Re Pr 332.0x x Nu = 2132Re 332.0Pr -=⋅xx Stλxh Nu x x =称努塞尔数 0v c h Pr Re Nu St p x x x x ρ==称斯坦顿数 νxv x 0Re = 平均值 2131RePr 664.0L Nu = 2132Re664.0Pr -=⋅L StλhLNu =Pr Re v c h Nu St p L ρ==νLv L 0Re =上述公式适用条件：1）Pr>1。
一般液体：Pr=1～50 适用气 体：Pr=0.6～1.0 近似适用 液体金属：Pr=0.001～0.2 不适用 2）Re<5×1053）定性温度 ()w f m t t t +=21例11-1 例11-2 P181 3．紊流边界层下的对流换热 类比法：5132Re 037.02Pr -==⋅L f k St 5431Re Pr 037.0LNu =适用条件：Re L =5×105～107 层流边界层段可忽略 一般层流边界层段不可忽略：3154Pr)870Re 037.0(-=LNu例11-3 P181第 7 次课 课题：对流换热（2学时）一、本课的基本要求1．掌握对流换热相似特征数的表达式及物理意义。
2．掌握管内流动时的对流换热计算。
3．掌握强化对流换热的措施。
二、本课的重点、难点重点：管内流动时的对流换热计算。
难点：强化对流换热措施的分析。
三、作业习题P 195 11-10 11-13四、教参及教具《动量、热量、质量传输原理》 高家锐主编 重庆大学出版社11.3 管内流动时的对流换热充分发展的管流基本段被边界层所占据，前面的方法不能用于管流。
1．相似理论-模型实验法（1）利用相似转换法求相似特征数 F-K 方程：傅里叶数 2la Fo τ= 表征温度场随时间的变化特征 不稳定传热 ↑Fo ，温度场越稳定贝克来数 avlPe =⋅=Pr Re 表征温度场随空间的变化特征 ↑Pe ，温度场越均匀边界换热微分方程：努塞尔数 λhlNu = 表征对流换热作用强弱 ↑Nu ，对流换热作用越强斯坦顿数 vc hPr Re Nu St p ρ== 表征对流换热作用强弱 ↑St ，对流换热作用越强 普朗特数 aν=Pr 将动量传输与热量传输联系起来的物性特征数。
N-S 方程：Re （强制流动） Gr （自然流动） （2）建立特征数方程稳定流动换热 ()Pr ,Re,1Gr f Nu =紊流强制对流换热 ()Pr Re,2f Nu = m n C Nu Pr Re = 自然对流换热 ()Pr ,3Gr f Nu = ()n Gr C Nu Pr ⋅= （3）模型实验确定待定系数n m C （4）经验公式管内紊流强制对流换热，以迪塔斯-波尔特公式最著名：t R l m f f f Nu εεεPr Re 023.08.0= （1）式中 f —定性温度为流体的平均温度221f f f t t t +=℃m —液体被加热或气体被冷却时4.0=m ；液体被冷却或气体被加热时3.0=m l ε—管长修正系数；R ε—弯曲修正系数；t ε—温差修正系数 公式适用条件：1）紊流强制对流光滑直管410Re =～5102.1⨯；50≥dL ，0.1=l ε 否则 查表11-1 P186； 直管，0.1=R ε 否则 按式11-54 11-55计算 P186 2）普朗特数：6.0Pr =～120 3）温度差限制：w f t t t -=∆ ℃气体 50≤∆t ℃；水 30≤∆t ℃ 油类 20≤∆t ℃ 0.1=t ε 否则 按式11-56 11-57计算 P1874）定形尺寸：管内径，非圆管用当量直径。
在n=0.4时，展开（1）式得2040808040600230.....p .d v c .h μρλ= 分析强化对流换热的措施：1）流体种类 h 与8.0ρ成正比，液体>气体2）提高流速v ，减小管径d ，流速效果>管径效果 3）为减小圆管当量直径，可将圆管改为椭圆管 4）增加表面粗糙度 h 如何计算？ 过渡流对流换热 Re=2300～10414.03231321Pr 125Re 116.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=w f f f f L d Nu μμ 层流对流换热 2300Re <14.031)Pr (Re 86.1⎪⎪⎭⎫⎝⎛=w f ff L d Nu μμ定性温度为f t ，10Pr Re >Ld。
例11-4 P1872．类比法柯尔伯恩类比：平板 2Pr 32kSt =⋅ 定性温度m t 管流 8Pr 32ξ=⋅f St适用于粗糙表面的对流换热计算，定性温度m t 。
第 8 次课 课题：对流换热（2学时）一、本课的基本要求1．掌握流体横向流过管束时的对流换热计算。
2．掌握自然对流换热计算。
3．了解混合对流换热计算。
二、本课的重点、难点重点：流体横向流过管束时的对流换热计算。
难点：混合对流换热计算。
三、作业习题P 195 11-16 11-19四、教参及教具《动量、热量、质量传输原理》 高家锐主编 重庆大学出版社 图11-9 11-1111.4 流体外绕物体时的对流换热1．流体横向流过单根圆管时的对流换热图11-9 P188 局部换热系数有两个极小点：边界层由层流向紊流的转变点；紊流边界层脱体点。
平均换热系数 31Pr Re nC Nu =定性温度为m t ，定形尺寸为管外径，C 、n 取决于Re ，查表11-2 P189限制条件：流体流动方向和管轴交角090≥ϕ 否则应乘以角度修正系数ϕε。
2．流体横向流过管束时的对流换热管束排列方式：顺排与叉排 图11-11 P189 平均换热系数 31Pr Re nC Nu =定性温度为m t ，定形尺寸为管外径，C 、n 取决于排列方式、d s 1、ds 2，查表11-3 P190。
限制条件：管子排数z ≥10，否则应乘以管排修正系数z ε。
3．流体绕流其它物体时的对流换热流体流过单个圆球 式（11-63） P190流体流过均匀球体料块固定床 式（11-64） P19011.5 自然对流换热自然对流换热经验公式：()nGr C Nu Pr ⋅=式中C 、n 取决于流动性质、表面形状、表面朝向，查表11-5 P192 限制条件：表面温度为常数的自然对流换热。
例11-5 11-6 P23811.6 自然对流和强制对流的混合对流换热（见教参）管内自然对流对强制对流换热的影响分析：1.0Re 2≤Gr 自然对流的影响可忽略，纯强制对流换热 10Re 2≥Gr 纯自然对流换热 1.0Re 2=Gr～10 混合对流换热水平管混合层流对流换热：14.0314331Pr Re 012.0Pr Re 75.1⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=w f Gr L d L d Nu μμ水平管混合紊流对流换热：36.007.021.027.0)(Pr Re 69.4LdGr Nu =定性温度为m t ，1Pr 102<<-Ld 。