级材料科学与工程专业班专业基础课程设计方案任务书
《材料工程基础》授课计划
《材料工程基础》授课计划一、教学目标本课程教学目标旨在使学生掌握材料工程基本概念、原理和方法，了解材料工程领域发展趋势，培养学生的工程实践能力和创新意识。
二、教学内容与安排本课程共分为五个部分：材料工程基础理论、材料制备技术、材料加工技术、材料结构与性能分析、材料工程案例。
具体教学内容与安排如下：1. 第一周至第二周：材料工程基础理论（包括材料工程概述、材料结构与性能、材料相变等）。
内容：介绍材料工程基本概念、原理和方法，帮助学生建立材料工程基本框架；分析材料结构与性能的关系，帮助学生理解材料的性质和特点；讲解材料相变的基本概念和应用，为学生了解材料工程发展趋势打下基础。
2. 第三周至第五周：材料制备技术（包括粉末冶金、陶瓷制备、复合材料制备等）。
内容：介绍各种材料制备技术的基本原理和方法，包括粉末冶金、陶瓷制备、复合材料制备等；通过实验操作，使学生了解不同制备方法的特点和应用；引导学生思考不同制备方法对材料性能的影响，培养学生的工程实践能力。
3. 第六周至第八周：材料加工技术（包括金属塑性加工、塑料成型、陶瓷烧结等）。
内容：介绍各种材料加工技术的基本原理和方法，包括金属塑性加工、塑料成型、陶瓷烧结等；通过实验操作，使学生了解不同加工方法的特点和应用；引导学生思考不同加工方法对材料结构和性能的影响，培养学生的创新意识。
4. 第十周至第十四周：材料结构与性能分析（包括X射线衍射、电子显微镜、硬度测试等）。
内容：介绍各种材料结构与性能分析方法的基本原理和应用，包括X射线衍射、电子显微镜、硬度测试等；通过实验操作，使学生了解各种分析方法的特点和应用，为学生的科研和工程实践提供帮助。
5. 第十五周至期末：材料工程案例分析（包括材料工程应用实例、新材料研发等）。
内容：介绍各种材料工程应用实例和新材料研发的基本思路和方法；通过案例分析，帮助学生了解材料工程在实际应用中的重要性和挑战性；引导学生思考如何将理论知识应用于实际工程问题，培养学生的工程实践能力和创新意识。
材料工程作业设计方案模板
材料工程作业设计方案模板一、设计背景随着科技进步和工业化的不断发展，材料工程在各个领域都扮演着重要的角色。
材料的选择和设计对产品的质量和性能有着深远的影响。
因此，合理设计和选择材料对于产品的研发和生产至关重要。
本次作业设计的背景是一家汽车零部件制造公司，该公司生产的零部件需经过各种特殊材料的加工处理，然后方可投入汽车的生产。
由于市场竞争激烈，公司急需提高产品的质量和性能，以获得更大的市场份额。
因此，需要对材料的选择和加工进行深入研究和设计，以提高产品的质量和性能。
二、设计目的1. 了解不同材料的特性和适用范围，为零部件材料的选择提供依据。
2. 掌握各种材料的加工工艺和处理方法，为产品的生产提供技术支持。
3. 提高零部件的质量和性能，提升公司的竞争力。
三、设计内容1. 研究不同材料的特性和适用范围（1）对铝合金、钢材、塑料等常见材料的力学性能进行测试和分析。
（2）了解不同材料的耐腐蚀性能、耐磨性能、耐高温性能等特性。
（3）比较不同材料的优缺点，为零部件的材料选择提供依据。
2. 确定零部件的材料和工艺（1）结合零部件的功能和使用环境，选择适合的材料。
（2）设计零部件的结构和工艺，优化零部件的生产工艺流程。
（3）确定零部件的加工工艺和处理方法，保证零部件的质量和性能。
3. 测试验证（1）对经过设计选取的材料进行样品制作，进行力学性能、耐腐蚀性能等方面的测试验证。
（2）对零部件进行装配和使用测试，验证产品的质量和性能。
（3）对测试结果进行分析和总结，为产品的改进提供依据。
4. 成果展示（1）制作成果展示报告，对该次作业设计的整个过程和成果进行汇总和展示。
（2）对优秀成果进行推广和宣传，提升公司在行业内的地位和声誉。
四、设计方案的实施步骤1. 确定项目组成员和分工（1）确定项目组长和各个成员的分工和责任。
（2）明确项目的时间节点和进度计划。
2. 确定研究方向和目标（1）明确本次作业设计的研究方向和目标。
（2）确定研究方法和方案。
直线筛的选型计算
课程设计字第院（系）材料科学与工程专业材料科学与工程班级姓名济南大学2013 年1 月10日课程设计任务书学院材料科学与工程专业材料科学与工程学生姓名学号课程设计题目直线型振动筛课程设计内容与要求：一、设计原始数据：粒度在0.074-5mm，含水量小于70%、无粘性的各种干式粉状物料的筛分，最大给料粒度一般不大于10mm 处理量>50t/h二、设计要求1、设计计算：配料料仓的容积、所需个数、料仓结构、称及传感系统、配料皮带机、搅拌机等选型计算;2、绘制配料系统的工艺布置图或设备安装图（1#图纸1张）。
三．绘图要求按土建制图标准进行四．参考资料水泥工厂设计手册，粉体工程及设备，水泥厂设备手册，水泥工艺设计手册。
五．绘图工具计算机（AutoCAD）绘图设计开始日期 2012年12月31日指导老师教研室主任（签字）年月日目录1前言 ..................................................................................................................... - 2 -1.1直线筛概述 ............................................................................................. - 2 -1.2线筛使用范围........................................................................................ - 2 -1.3线筛的特点 ............................................................................................. - 2 -2 振动筛工作原理及工作参数............................................................................. - 2 -2.1工作原理 ................................................................................................. - 2 -2.2 运动参数 .............................................................................................. - 3 -2.2.1振幅A........................................................................................... - 3 -2.2.2筛面倾角α.................................................................................. - 3 -2.2.3振动方向角β.............................................................................. - 3 -2.2.4工作频率和工作振幅的确定...................................................... - 4 -2.2.5振动强度确定.............................................................................. - 4 -2.2.6振动方向角与物料沿筛面移动速度.......................................... - 4 -2.3结构设计 ................................................................................................. - 4 -2.3.1筛箱结构...................................................................................... - 4 -2.3.2振动器.......................................................................................... - 5 -2.3.3支承装置与减振装置.................................................................. - 5 -2.3.4传动装置...................................................................................... - 6 -2.4构件材质选择.......................................................................................... - 6 -2.5筛机动态性能的试验模态分析.............................................................. - 6 - 3主要参数的选择计算.......................................................................................... - 7 -3.1振动筛激振力的确定.............................................................................. - 7 -3.2偏心块回转半径及质量的确定.............................................................. - 7 -3.3激振中心的确定...................................................................................... - 8 -3.5振动电机功率.......................................................................................... - 8 - 4筛安装调试与使用 ............................................................................................. - 9 - 5参考文献 ........................................................................................................... - 11 - 6设计感想 ........................................................................................................... - 12 -济南大学课程设计说明书用纸1前言1.1直线筛概述直线振动筛（直线筛）是一种常用的封闭式轻型振动筛分设备，利用振动电机激振作为振动源，使物料在筛面上呈跳跃式直线向前运动，物料从给料机均匀地进入筛分机的进料口，通过多层筛网产生数种规格的筛上物、筛下物、分别从各自的出口排出。
02.任务书
毕业论文任务书 学生姓名杜崇飞 系部 材料与化学工程系 专业、班级 材料科学与工程B06-2班 指导教师姓名刘丽丽 职称 讲师 从事 专业 材料化学 是否外聘 □是√否 题目名称稀土掺杂纳米TiO 2的制备及在涂料中的应用一、论文目的、意义1. 目的：随着人们生活水平的提高，人们对环境的要求越来越高，尤其是自身的家居环境，而最受关注的就是涂料问题了。
那些对人体有害的涂料逐渐的退出了市场，绿色的，无污染的涂料受到了广泛的青睐。
室内空气污染成为对公众健康危害最大的环境因素之一，提高空气质量、消除环境污染及解决室内环境问题成为迫切的任务。
光催化法消除空气中微量有害气体的研究，主要针对人类生活环境的空气净化处理。
有效的解决这些污染问题，国内外都在致力于新技术的研究与开发，其中光催化氧化技术格外引人注目。
2.意义：光催化剂能使有机或无机污染物在光催化作用下发生氧化还原反应而使其无害化。
利用纳米光催化技术开发环保型建筑材料从空气中清除气态污染物是近年来日益受到重视的新型污染治理新技术，因具有多种优点而受到人们的广泛关注。
纳米TiO 2 作为优良的光催化剂在环境净化领域将具有广阔的前景。
因此，它对人的身体没有危害，对环境没有污染，它的出现和发展适应了改善人类对生存环境的要求。
它又与传统低质水性涂料不一样，在建筑物表面结成的膜不溶于水，具有传统油漆的基本性质。
乳胶漆可用于建筑物和住宅的内墙、外墙、屋顶和室内管道。
它价格适中，品种繁多，可供用户选择，深受用户的喜爱。
二、论文内容、技术要求（研究方法）1. 内容：本工作首先合成纳米TiO 2，然后采用低温合成法制备光催化功能涂料；按照相应的国标检测涂膜的综合性能。
2. 要求：(1) 掌握制备纳米TiO 2的工艺；(2) 采用低温合成法制备以聚醋酸乙烯酯乳液为基料的涂料路线及方案；(3) 掌握相关的性能检测，并对相关性能检测结果进行必要的分析；(4) 撰写论文。
SY-025-BY-2三、论文完成后应提交的成果1．采用低温合成法制备以聚醋酸乙烯酯乳液为基料的乳胶涂料；2．对样品进行相关的性能检测的数据；3．对实验数据进行讨论、处理，查阅文献，完成论文。
课程方案任务书,及说明书
中北大学课程设计说明书学生姓名：高生梅学号：0903054211学院：材料科学与工程学院专业：材料成型及控制工程题目：无缝弯头弯曲模设计指导教师：涉国恩职称:教授于建民职称:副教授2018年01 月20 日中北大学课程设计任务书2018〜2018学年第丄学期学院：材料科学与工程学院专业：材料成型及控制工程学生姓名：高生梅学号：0903054211课程设计题目：无缝弯头弯曲模设计起迄日期：2018年12月20日〜2018年1月20日课程设计地点：中北大学材料科学与工程学院指导教师：涉国恩职称：教授于建民职称：副教授系主任：下达任务书日期:2018年12月20日课程设计任务书1.设计目的：通过挤＜冲）压模具课程设计，强化学生课堂上学习到的成形模具的知识，加深学生对金属塑性成形原理的理解，培养学生独立设计挤＜冲）压模具的能力，使学生熟练掌握Auto CAD等绘图软件的应用，为学生以后的毕业设计和从事相关工作打下良好的基础。
2.设计内容和要求＜包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：自行设计一套符合要求挤＜冲）压成型零件的装配模具及其中的两个非标零件。
1）根据指导教师提供的零件图纸，进行挤＜冲）压工艺分析、编制；2）进行冲压零件图的绘制＜零件图转化为挤压件图或锻件图）；3）根据挤＜冲）压件图，进行工艺计算、确定工艺方案，选择合适的挤压设备；4）设计挤＜冲）压模，绘出装配图、主要工作零件图；5）写出设计说明书。
所设计的模具能够高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品，模具结构合理，动作灵活，能够满足在使用时连续生产、高效率、自动化、操作简便的要求。
3 .设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文＞、图纸、实物样品等〕：本次课程设计的工作内容包括以下几个部分：①挤＜冲）压零件图纸一张，要求标注尺寸公差、粗糙度、技术要求以及所用原材料；②挤＜冲）压模具装配图＜三号图纸）一张；③挤＜冲）压模具零件图至少两张，凹模零件图、凸模零件图；④模具结构设计计算说明书一本。
材料工程作业设计方案范本
材料工程作业设计方案范本一、选题背景近年来，随着经济的快速发展和社会对环保节能要求的日益提高，新型环保材料的研发成为了非常重要的课题。
传统的建筑材料中的水泥、粉煤灰等材料由于其生产过程中的高能耗和高碳排放，已经受到了严重的限制。
因此，开发一种新型环保建筑材料成为了当前研究的热点。
二、选题意义本项目选择纳米碳管与混凝土结合，以提高混凝土的强度和耐久性，同时也减少对水泥的使用，从而降低碳排放。
本项目的意义在于为社会提供一种新型环保材料，从而减少对传统建筑材料的需求，减少对环境的污染。
三、项目目标本项目的目标是设计一种纳米碳管加强混凝土的新型建筑材料，并通过实验验证其性能。
具体目标包括：1. 确定纳米碳管对混凝土强度的增强效应；2. 确定纳米碳管对混凝土耐久性的影响；3. 减少混凝土中水泥的使用量；4. 降低混凝土的碳排放。
四、研究方案1. 材料准备本项目所用的纳米碳管材料将采购自专业生产厂家，并进行表征分析。
混凝土所需的水泥、砂子和碎石等原材料将从当地建材市场采购。
2. 实验设计本项目将设计不同比例的纳米碳管混凝土配比，并进行性能测试。
同时，在设计实验时还会考虑到纳米碳管的分散效果、掺量等因素，并对混凝土的抗压强度、抗折强度、抗渗透性等性能进行测试。
3. 实验步骤（1）准备混凝土试块模具，采用不同比例的纳米碳管进行试验混凝土的配制；（2）分别对不同试块进行抗压、抗折等性能测试；（3）在混凝土断裂后进行纳米碳管的分析，观察其在混凝土中的分布情况。
4. 实验结果分析通过对实验数据的分析和对比，得到纳米碳管对混凝土性能的影响规律，并结合纳米碳管的分散效果、掺量等因素分析其原因。
五、预期成果通过本项目的研究，预期达到以下成果：1. 确定纳米碳管对混凝土强度的增强效应；2. 确定纳米碳管对混凝土耐久性的影响；3. 减少混凝土中水泥的使用量；4. 降低混凝土的碳排放。
六、进度安排本项目的进度安排如下：1. 材料准备和实验设计阶段：2个月；2. 实验步骤和数据收集阶段：3个月；3. 实验结果分析和论文撰写阶段：2个月。
任杰课程设计样本
学生课程设计（论文）题目：Ti-Fe合金二元相图测定方法的设计学生姓名：学号：所在院(系)：材料工程学院专业：材料科学与工程班级：指导教师：职称：20**年** 月**日***学院教务处制***学院本科学生课程设计任务书注：任务书由指导教师填写。
课程设计（论文）指导教师成绩评定表攀枝花学院本科课程设计[Ti-Fe合金二元相图测定方法的设计]学生姓名：学生学号：院（系）：材料工程学院年级专业：指导教师：助理指导教师：二〇**年十二月摘要摘要相图是多相(二相或二相相以上)体系处于相平衡状态时体系的某物理性质(如温度)对体系的某一自变量(如组成)作图所得的图形，图中能反映出相平衡情况(相的数目及性质等)，故称为相图。
二元或多元体系的相图常以组成为自变量，其物理性质则大多取温度。
由于相图能反映出多相平衡体系在不同自变量条什下的相平衡情况，因此，研究多相体系的性质，以及多相体系相平衡情况的演变，都要用到相图。
实际工业生产中广泛使用合金，针对二元合金，要研究合金的性能，必须要知道其合金的二元相图，在测定相图前，准确选择、设计合理的测定方法非常重要。
建立相图的方法有试验测定和理论计算两种，本文采用试验测定的方法建立相图，首先配置一系列成分不同的Ti-Fe合金，然后利用热分析法测定这一系列Ti-Fe合金的相变临界点（温度），根据实验室中测得的大量实验数据，用Microsoft graph软件分别绘制出冷却曲线和温度—组成图。
关键词Ti-Fe合金，二元相图，测定方法，相图绘制ABSTRACThase II or phase II phase diagram is above the system when the system is in equilibrium State of a physical properties such as temperature on system consists of a variable such as mapping of the graphic, figure reflected in the number and nature of the equilibrium phase, it is called a phase diagram，phase diagram of binary or multiple system usually consists of arguments, most of its physical properties are temperature. Due to the system in phase equilibrium phase diagrams reflect multi - phase equilibrium under different arguments, therefore, study on the heterogeneous nature of the system, as well as the evolution of the phase equilibrium of multiphase systems, phase diagrams are used. Actual widely used alloys in industrial production, for a binary alloy, to examine the properties of alloys must know its binary alloy phase diagram, prior to the determination of phase diagrams, accurate determination method of selection, design is important. Build phase diagram method of test and theoretical calculation of two kinds, using test method for determination of phase diagrams in this article, first configure a series of components of TI-Fe alloys, and then using thermal analysis method for the determination of the phase transition point of a series of TI-Fe alloy ( temperature ), based on a large number of experimental data measured in the laboratory, with Microsoft Graph software drawing up of cooling curves and temperature - map respectively.Key words Ti-Fe alloys, binary phase diagram, determination method, the phase diagram drawing.目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.1.1合金 (2)1.1.2 钛合金 (2)2 绘制二元合金相图的原理 (3)2.1 相图的概念 (3)2.2 相图测定的基本方法 (3)2.3 绘制相图的原理 (3)3 Ti-Fe合金的简介 (4)3.1 纯钛 (4)3.2钛铁合金 (4)4 Ti-Fe合金相图的绘制 (5)4.1合金的配制 (6)4.2 步冷曲线的绘制 (7)4.3 热电偶工作原理 (8)4.4 Ti-Fe合金相图的绘制 (8)4.4.1 绘制热电偶工作曲线 (9)4.4.2 绘制相图 (9)5 结论 (10)参考文献 (11)致谢 (12)1绪论1.1 课题背景1.1.1合金合金是一种金属元素和一种或几种其它元素（金属或者非金属均可）熔合后而组成的具有金属特性的物质。
金刚石砂轮成型模具设计
燕山大学
课程设计说明书
题目：金刚石砂轮成型模具的设计
学院（系）：材料科学与工程学院年级专业：09级超硬
学号：
学生姓名：
指导教师：
教师职称：教授
设计日期：2012.10.24-11.6
燕山大学课程设计（论文）任务书
院（系）：材料科学与工程学院基层教学单位：
说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2012年 11月 5 日
目录
一、原始数据及资料
二、对设计课题的分析
三、设计设备的简图
四、设计计算
五、设计小结
六、参考文献
在这取H=60mm，直径为砂轮内径，取R=20mm,螺帽高度为6mm，螺帽直径为30mm，螺母高度为6mm，螺母外切圆直径为26mm。
垫片厚度为3mm，直径为30mm。
三、设计设备的简图
燕山大学课程设计评审意见表
燕山大学课程设计说明书。
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2009级材料科学与工程专业基础课程设计任务书指导教师邹建新题目1：御寒分析与设计对相同的室温，夏天在房间内可能觉得热，冬天则还有冷的感觉。
先分别计算分析一个小孩和一个大人在夏天与冬天站立在室温同为20℃的房间内人体与环境间的换热量。
站立的人体与空气间的自然对流换热表面传热系数取2.3 W/m2.K，人体衣着与皮肤的表面温度取28.5℃，表面发射率为0.95。
夏天内墙面温度取为23℃，冬天取为10℃。
通过计算所得的换热量分析小孩与大人的耐热耐寒情况；同时，用传热学的热传导、对流、辐射等原理进行分析。
在冬天时，若上述房间处于北方，又没有暖气，约20平方米，约5℃，一大人被迫关在了该房间，则该成人会出现颤抖现象，颤抖时会产生大量的新陈代谢热量，假设该成人所产生的新陈代谢热量∮=400W，而他向周围环境的总散热量高达∮=800W，因此，其体温将逐渐下降。
假设该人热容量为5×105J/K,试计算他经历1小时耐寒后，其体温下降多少？若体温下降3℃并达到2小时即可昏迷，分析该人的生命危险程度。
根据上述的计算与分析，针对上述北方房间，假设可采用电炉加热方式取暖，试设计一方案，使普通人能在该房间至少生存3天，同时，要求电炉功率尽量小，耗电尽可能少。
不考虑饮食因素。
参考文献：《传热学》第1章，P22页。
目的：深入学习传热学热传导基本知识，并学会应用于日常生活。
课程设计工作进度计划：第15周周一，布置题目，提出设计内容要求，初步讲解撰写格式；周三~周五，辅导答疑，学生撰写初稿，第16周上半周，学生撰写设计内容，下半周，辅导，检查报告的格式。
17周，学生完成课程设计，上交作业。
题目2：飞机瞭望窗的保温设计飞机的座舱通常由多层壁结构组成。
内壁一般是厚1mm左右铝镁合金，λ1=160w/(m.k)，外壁（常称为蒙皮）是一层厚2mm的软铝，λ4=160w/(m.k)，与蒙皮紧贴的是厚10mm的超细玻璃棉保温层，保温层与内壁之间是宽20mm的空气夹层。
飞行时一般要求内壁内表面温度维持在20℃左右（即机舱内的温度约20℃），不考虑乘客的身体供热，机舱内的供热和散热由空调完成。
当夏天（高空温度分别取50℃、40℃、30℃、20℃）和冬天（高空温度分别取10℃、0℃、-10℃、-20℃）飞行时，空调的供热或散热量是多大？试进行分析计算。
如果要将供热量或散热量减少1/3，可分别采用什么方法，比如内壁、外壁、空气夹层、玻璃棉的厚度如何变化，材质如何改变，等等，试通过详细计算分析，提出一个或几个设计方案，供飞机制造公司参考。
参考文献：《传热学》第2章，P83页。
目的：深入学习传热学对流基本知识，并学会应用工业领域。
课程设计工作进度计划：第15周周一，布置题目，提出设计内容要求，初步讲解撰写格式；周三~周五，辅导答疑，学生撰写初稿，第16周上半周，学生撰写设计内容，下半周，辅导，检查报告的格式。
17周，学生完成课程设计，上交作业。
题目3：电子器件类平板表面温度的控制与功率设计计算机及电器行业中，常用到电子器件，其中平板类器件较常用。
通常器件要通电工作，因而要发热，温度会上升，但实际工作中，我们不希望温度太高，因为这样时间长了会损害电器，寿命会降低，在用户心目中产品的形象会受到损失。
因此，需要我们对器件进行传热学计算，并提出合理的功率参数。
现有一块薄平板，宽0.1mm，高0.18mm，热面朝上，置于温度为20。
平板通电加热，功率为100W。
平板表面喷涂了反射率很高的涂层，试计算分析该平板的最高壁面温度。
如果要将最高温度降低50%，才能满足用户需求，同时提高使用寿命，该如何办？比如可降低通电功率，或将平板竖放、翻转放，等等，试通过详细计算，设计出一个方案来，供电子器件生产厂商参考。
参考文献：《传热学》第6章，P275页、P271页。
目的：深入学习传热学中大空间与有限空间自然对流基本知识，并学会应用于电子行业。
课程设计工作进度计划：第15周周一，布置题目，提出设计内容要求，初步讲解撰写格式；周三~周五，辅导答疑，学生撰写初稿，第16周上半周，学生撰写设计内容，下半周，辅导，检查报告的格式。
17周，学生完成课程设计，上交作业。
题目4：烟囱形状设计对传热的影响工业生产中，烟囱或烟筒是一种经常用于散热的装置，有时候需要提高散热效果，有时候需要减少散热量，以符合国家的节能减排政策。
现在某工厂有一个室温为10℃的大房间中,有一个直径为20cm的圆形烟筒，其竖直部分高2.5m，水平部分长20m。
在排烟时，如果烟筒的平均壁温高达110℃，假设烟筒辐射时的发射率为0.85，试分析计算烟筒每小时的散热量。
为了实现温总理提出的节能减排计划，如果要把烟筒每小时的散热量降低一半，试通过详细分析计算，设计一个方案来解决该问题，比如，可以考虑改变烟筒长度，改变烟筒形状，改变烟筒大小，等等，以供工厂进行技术改造时参考。
参考文献：《传热学》第6章，P274页。
目的：深入学习传热学中大空间与有限空间自然对流基本知识，并学会应用于制造行业。
课程设计工作进度计划：第15周周一，布置题目，提出设计内容要求，初步讲解撰写格式；周三~周五，辅导答疑，学生撰写初稿，第16周上半周，学生撰写设计内容，下半周，辅导，检查报告的格式。
17周，学生完成课程设计，上交作业。
题目5：降低蒸汽管道热损失方案设计工业生产中，特别是在冶金、化工行业，蒸汽是一种重要的能源介质。
在工厂内部输送蒸汽是必然发生的事情，工厂要求蒸汽在输送过程中热损失尽可能减少，以降低成本，做到节能减排。
某化工厂有一蒸汽管道，其外径为100mm，壁厚3mm，外侧包有厚30mm的水泥珍珠岩保温层，其导热系数为{λ2} w/(m.k) = 0.0651 + 0.000105{t}℃（t为保温层的平均温度）。
管内蒸汽温度t fi = 150 ℃, 环境温度t∞= 20 ℃, 保温层外表面对环境的复合表面传热系数h o =7.6 w/m2.k，管内蒸汽的表面传热系数h i =116 w/m2.k，钢管壁的λ=46.2 w/(m.k)。
试分析计算每米管长的热损失。
根据国际组织“京都协议书”的精神，现在国家要求必须降低能耗，如果要将蒸汽管道的热损失降低1/3，试通过详细分析计算，设计一方案解决该问题，比如改变内外径、改变保温层厚度，改变保温层材质，等等，以供化工厂参考。
参考文献：《传热学》第10章，P463-464页。
目的：进行传热过程综合分析，并学会应用于化工厂。
课程设计工作进度计划：第15周周一，布置题目，提出设计内容要求，初步讲解撰写格式；周三~周五，辅导答疑，学生撰写初稿，第16周上半周，学生撰写设计内容，下半周，辅导，检查报告的格式。
17周，学生完成课程设计，上交作业。
题目6：提高空气冷却器传热效率方案设计在基本密闭的某些车间中，常常需要保持空气的环境温度较低，需要对空气进行冷却，如果采用空调方式，要耗费大量的电，成本较高，也不符合节能减排政策。
因此有的工厂采用空气冷却器来降低空气的温度，这种方法只用冷水即可。
某工厂有一台空气冷却器，空气在管外垂直流过管束，h o =60 w/m2.k，冷却水在管内流动，h i =5000 w/m2.k，换热管为外径12mm，厚1.5mm的黄铜管。
试求：这台空气冷却器的传热系数，如果h o和h i各增加1倍，传热系数会如何变化？如果要将这台空气冷却器的传热效率提高20%以上，试通过详细分析计算，设计一方案，比如改变管径，改变管厚，改变材质，等等，以供工厂参考。
参考文献：《传热学》第10章，P508页。
目的：进行换热器理论学习，并学会应用于工厂。
课程设计工作进度计划：第15周周一，布置题目，提出设计内容要求，初步讲解撰写格式；周三~周五，辅导答疑，学生撰写初稿，第16周上半周，学生撰写设计内容，下半周，辅导，检查报告的格式。
17周，学生完成课程设计，上交作业。
题目7：肋片强化传热设计工厂中经常要通过强化传热的方式提高热传导效率，采用肋片进行强化传热即是一种传统的有效方法。
某制造公司，为了进行强化传热，在外径为25mm的管子上装有铝制矩形剖面的环肋，肋高H = 10mm，厚1.0mm，肋基温度为200 ℃, 周围流体温度为25 ℃。
设铝的导热系数为λ=200 w/(m.k)，肋面的表面传热系数h=130 w/m2.k，假设肋片管长1 m，其上有300个肋片，肋片中心间距为3mm，两端留有安装段，如果既考虑肋片，又考虑管子基础表面散热，试分析计算该管的散热量。
现在上级要求节能减排指标要提高20%，如果要将肋片管的散热量提高20%，试通过详细分析计算，设计一方案，满足上级要求，比如改变肋高、肋厚，或改变材质，等等，以供公司参考。
参考文献：《传热学》第2章，P68-69页。
目的：学会肋片强化传热原理，并能应用于工厂。
课程设计工作进度计划：第15周周一，布置题目，提出设计内容要求，初步讲解撰写格式；周三~周五，辅导答疑，学生撰写初稿，第16周上半周，学生撰写设计内容，下半周，辅导，检查报告的格式。
17周，学生完成课程设计，上交作业。
题目8：提高管槽内水流表面传热系数方案设计工厂中经常用到热水，有时必须通过在管内流动的方式加热，这就要求我们想方设法提高水流的表面传热系数。
在某工厂中，有一加热管道，通过缠绕在管子外面的电阻丝加热里面的水。
该管道长10m，直管是均匀壁温，水通过泵打入管内，属于强制对流，当水流过该直管时，温度从20℃加热到了40℃，管子的内径d=20mm，水在管内的流速为2m/s，试求其表面传热系数，要求分别用Dittus-Boelter公式和Gnielinski公式进行计算。
如果要将表面传热系数提高1/3，试通过详细分析计算，设计一方案，满足要求，比如可改变管长、管径，改变流速，等等，供工厂参考。
参考文献：《传热学》第6章，P254-255页。
目的：深入学习管槽内强制对流传热的实验经验公式，并能应用于工厂实践。
课程设计工作进度计划：第15周周一，布置题目，提出设计内容要求，初步讲解撰写格式；周三~周五，辅导答疑，学生撰写初稿，第16周上半周，学生撰写设计内容，下半周，辅导，检查报告的格式。
17周，学生完成课程设计，上交作业。
题目9：高铝瓷生产配方及工艺设计某陶瓷厂拟开发一种新产品，发现高铝瓷市场状况很好，打算从高端市场切入，因此要求产品质量较高。
试设计一种生产方案，提出其配方和工艺建议，供厂方参考。
具体设计内容包括：高铝瓷的制备原理、产品类型、配方、制备工艺、性能，等等。
参考文献：《材料制备科学技术》（朱世富）第9章，P244页，P227-246。
目的：深入学习陶瓷制备原理与工艺，并能应用于陶瓷工厂实践。
课程设计工作进度计划：第15周周一，布置题目，提出设计内容要求，初步讲解撰写格式；周三~周五，辅导答疑，学生撰写初稿，第16周上半周，学生撰写设计内容，下半周，辅导，检查报告的格式。