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1、 传输原理课程教学大纲 课程名称:传输原理 英文名称:Transfer Principle 课程编号:x2010241 学 时 数:72 其中实验学时数：6 课外学时数：0 学 分 数:4.5 适用专业:冶金工程 A 一、课程的性质和任务 传输原理是冶金工程专业的一门主干课，内容丰富（含动量、热量和质量传输三部分），理论性和实践性都很强，属专业基础课。学习传输原理可以使我们深入了解复杂的反应过程中各因素影响的机理、从而改进操作和设备，提高控制和设计水平。同时为我们提供物理模型和数学模型，应用电子计算机来求解许多工程问题。使我们可以预测，及时控制以求得最佳的经济效益。无论是工程技术人员还是科研工
2、作者都会遇到三传问题。它与多种生产技术和科技领域都有密切联系，是理工科大学的必修课程。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（一）动量传输的基本概念 了解流体的定义及特征，理解动量传输中所涉及的三个假设模型；掌握牛顿粘性定律及作用在流体上的力；熟悉掌握静力学方程、压强特征及压强的几种表示方法。重点是动量传输中的一些基本概念，静力学方程、压强特征及压强的几种表示方法。难点是对动量传输三个假设模型的理解；静力学方程的应用。（二）动量传输的微分方程 理解描述流体运动的两种方法；熟悉掌握迹线、流线、流管、流束和流量等基本概念；掌握流体运动的三大基本规律。考虑到学生认识过程的特点,先推导理想流体运动规律
3、,再过渡到实际流体运动规律.重点是流体运动的三大基本规律各自的理论依据、数学描述、适用条件及其应用.难点是三大基本规律的推导过程。（三）管道中的流动 理解流体运动的两种状态,熟练掌握流体运动的能量损失与流动阻力的计算式；掌握总流的伯努力方程应用于圆管中的层流、湍流流动时的规律；了解管路计算。重点是流体在一维管道中的运动规律.弄清楚流体运动的流动阻力与流态间的关系,要求会运用总流的伯努力方程进行管路计算.难点是湍流的本质、研究方法及各种情况下的管路计算。（四）可压缩性气体流动 理解音速和马赫数的定义及微弱扰动在运动气体中的传播规律；掌握可压缩性气体一维定常运动基本方程组，熟练掌握应用于变截面喷管
4、中的定熵流动各参数的变化规律；了解激波与膨胀波；掌握收缩喷管及渐扩喷管的流动工况。重点是可压缩性流体的运动规律。弄清楚变截面喷管中的定熵流动各参数的变化规律,并会运用于收缩-渐扩喷管的流动工况的分析氧枪工艺过程中的应用.并对动量传输做全面总结,为热量传输及质量传输打好基础.难点是激波与膨胀波的形成机理及收缩-渐扩喷管在实际中的应用。（五）相似原理与模型研究方法 理解相似原理及量纲分析两种模型研究方法；熟练掌握获得相似准数的几种方法；了解近似模型研究方法。重点是相似三定理内容，相似准数的导出及模型研究方法。本章本属于动量传输范畴,之所以放在此 处是因为下一章对流给热部分对其有要求.难点是对相似三
5、定理内容的理解，近似模型研究方法。（六）导热 理解热量传输所涉及的基本概念；理解傅里叶定律及导热微分方程；熟练掌握通过平壁、圆筒壁的一维稳态导热规律；掌握不稳态导热的特点及应用于薄材和一维半无限大平板的不稳态导热过程。重点是导热的基本定律及微分方程在单层和多层平壁和圆筒壁中的应用.不稳态导热的概念、特点及应用于薄材和一维半无限大平板不稳态导热规律。难点是导热微分方程的推导过程及在实际中的应用，不稳态导热的概念、特点及应用。（七）对流给热 理解边界层的概念；掌握对流给热的影响因素；了解层流边界层的动量微分法；理解动量传输和热量传输的类比方法；熟练掌握相似原理指导下的实验方法。重点是各种求解对流给
6、热问题的方法,并会灵活应用.边界层理论本属于动量传输范畴,之所以放在此处是因为对流给热部分对其有要求.难点是边界层理论，各种求解对流给热问题的方法。（八）辐射换热 理解热辐射基本概念；熟练掌握黑体辐射基本定律；掌握实际物体的辐射与黑体辐射的不同之处；熟练掌握物体间辐射换热计算，了解辐射换热的网络解法。重点是黑体辐射基本概念、基本定律及影响辐射换热的因素及灰体辐射换热的网络方法,并会灵活应用.难点是黑体辐射基本概念、基本定律如何运用到实际物体，灰体的引入。（九）质量传输 理解质量传输的基本概念；掌握质量传输方程式的理论依据、数学描述、适用条件及其应用；熟练掌握分子扩散传质和对流流动传质的基本规律
7、；理解类似原理；了解相际传质。重点是分子扩散传质和对流流动传质的基本概念及规律，及动量、热量和质量传输三者的类似原理，作为传输原理的概括和综合。难点是揭示动量、热量和质量传输三者的类似原理。三、教学方式及学时安排 序号 主要内容 主要教学 方 式 学时 分配 辅导答疑 比 例 一 动量传输的基本概念 讲授 6 3：1 二 动量传输的微分方程 讲授 8 2：1 三 管道中的流动 讲授+实验 6+2 2：1 四 可压缩性气体流动 讲授 8 2：1 五 相似原理与模型研究方法 讲授 8 2：1 六 导热 讲授 10 5：1 七 对流给热（含边界层理论）讲授+实验 8+2 3：1 八 辐射换热 讲授+
8、实验 10+2 5：1 九 质量传输 讲授 2 5：1 四、课程其他教学环节要求 1、实验环节 实验学时数为：6 实验项目及内容详见实验教学大纲 2、作业 由于流体力学具有理论性强、抽象难懂且应用广泛的特点，为加深学生理解和掌握，提高学生理论与实践相结合的自觉性，适当增加作业量，计算题占主体，适当考虑问答题。五、本课程与其他课程的联系 在学习本课程之前，学生应学习高等数学课程及钢铁冶金原理。应能熟练运用高等数学知识推导数学方程。六、教学参考书目 冶金传输原理 张先棹主编 冶金工业出版社 1988 年 传热学 杨世铭主编 高教出版社 1998 年 传递过程原理及应用 查金荣主编 冶金工业出版社 1997 年 冶金反应工程学 鞭岩 主编 科学出版社 1998 年 化学反应工程 陈甘棠 主编 化学工业出版 2001 年 冶金反应工程学基础肖兴国 谢蕴国著 冶金工业出版社 1999 年 化学反应工程分析 朱开宏，袁渭康 编著 高等教育出版社 2002 年 铁矿含碳球团制造技术 汪琦 著 冶金工业出版社 2005 年