传热学论文
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇传热学论文范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
传热学论文范文第1篇
关键词：计算机,传热学,教学改革
1 引言
21世纪是科技高速发展的时代，新知识、新方法的不断涌现为高等教学事业的发展提供了良好的手段和机遇。《传热学》课程作为建筑环境与设备工程专业和热能动力工程专业的重要专业基础课程，它的课程体系和教学内容都相对成熟和固定，即使如此，我们也必须与时俱进，不断用现代科技手段改进课程教学的各个方面，使得它成为教学手段先进、充满吸引力的优秀课程。近年来，我们在计算机技术应用于《传热学》课程方面进行了探索和实践，取得了良好的效果。
2充分发挥多媒体教学课件的功能
在当今信息时代，知识更新的周期越来越短，大量的新知识、新思想不断涌现，为适应这种情况，新的多媒体技术应用于《传热学》课堂教学是大势所趋。因此我们必须将传统的教育思想转变为现代教育思想。免费论文参考网。为了培养厚基础、宽专业、强能力、高综合素质的人才，必须由传统的以教师、课堂、书本为中心转变为以学生学习、个体实践、信息交流为中心，要实现这一巨大转变是靠传统教学模式无法完成，只有采用基于多媒体先进技术的新教学模式、方法和手段才能得以实现。免费论文参考网。
2．1 加大教学信息量，突破教学难点
《传热学》课程是建筑环境与设备工程专业和热能动力工程专业的主要专业基础课程之一，该课程的教学内容分为导热、对流和辐射三大模块，各部分相对独立，每一部分都有自己的知识体系与核心内容，理论概念较多，计算公式推导复杂、公式数量庞大，这使得教师的讲课时间紧张，形成了授课进度快、略去内容多时易造成学生跟不上教师思路，对基本概念、基本方法未很好理解其实质内容，而讲课进度慢时又不能完成预定教学任务的矛盾。应用多媒体教学可很好地解决这一问题。
多媒体教学具有信息量大，屏幕投影显示清晰、图文并茂、表达方便快捷的特点，我们在教学中充分利用了这一优势。例如对于非稳态导热中无限大平壁在第三类边界条件下导热问题，过去一直是传热课程重点和难点之一，应用多媒体教学时，讲授过程中我们将分离变量法的具体求解方法、温度通解中每一积分常数的具体求解过程都讲得很全面清楚，教师从写黑板的重复性劳动中解脱出来，着重在于讲清思路，讲清问题的重点和难点。用两小时轻松地完成了过去传统粉笔加黑板教学时三个小时都难以完成的教学任务。近两年来，在学校课堂教学时数总体精简的大背景下，我们用60学时仍然完成了教学大纲上规定的68学时才能完成的教学任务。
《传热学》课程中例题、习题的讲解也是教学的一个重要方面，我们应用多媒体教学可以在较短的时间内完成多个高难度、高综合性的习题的讲解工作，整个课程中课堂习题讲解数量有较大提高，拓展了学生的思路，也很好地提高了课堂教学的信息量和教学效率。
多媒体教学可有效突破教学难点，例如对于二维、三维非稳态导热过程，如何表达物体内的温度场让学生建立起温度分布空间的概念一直使师生感到棘手，我们利用多媒体课件信息容量大、表达形象具体、切换快捷的特点，用多幅类似于图1的立体图形来反复说明这个
问题，授课中与学生展开互动，启发课堂讨论，对此学生感到效果很好。教学中难题迎刃而解。
传热学论文范文第2篇
关键词：工程热力学；传热学；课程历史与发展；思考和建议
热工课程以研究热能的有效利用及转换与传递规律为其基本内容，在工科许多大类专业的人才培养中具有重要地位。在我国，热工基础课程一般指工程热力学与传热学两门课程，内容主要由工程热力学与传热学组成的“热工学”或“热工基础”也属于热工基础课程的范畴。本文的讨论主要针对这三类课程来进行。
至上世纪末，我国热工课程开设的情况是：有150余所高等工业学校开设热工类课程，分布在除台湾、、青海三省区以外的境内高校。全国热工课程教学的一般情况是：(1)热工课程的设置主要在能源动力类、石油化工类、航天航空类、土建类、交通运输、轻纺食品等大类专业；(2)热工教学实验以验证性为主，测试手段比较落后，设备比较陈旧：(3)已经出版了一批由我国作者自行编写的工程热力学、传热学与热工学教材。
6年多来，经过“211工程”、“985工程”建设项目的支持，我国热工实验教学情况有了较大改观，开课的大类专业面有所扩大，机械类专业目前大多开出了少学时的热工学课程。同时通过教育部组织的面向21世纪教学内容和课程体系的改革，以及21世纪初高等教育教学改革项目的实践，出版了一批面向21世纪课程教材，使我国热工课程教材的内容有了较大的更新，编著水平也明显提高。在近十年中，国际上工业先进国家也同时在进行着类似的改革，并出现了一批比较优秀的新教材。与这些先进国家的热工课程教学和新教材相比较，我国还有一定的差距，某些方面差距还比较大。
本文在简要回顾了热工课程教学的历史后，着重介绍和分析了工业发达国家近十年中热工及相关课程的教学与教材编著情况，最后提出作者的意见，以求教于国内同行专家和教师。
一、国外、境外热工课程教学发展情况
1．热工课程教学的历史
近代热科学的产生与初期的发展集中在欧洲国家。根据文献[1]的观点，热科学研究的起源可以追溯到Galileo时代(1592)，而且早期热学作为物理学的一部分，热力学与传热学的研究是溶为一体的，例如Boltzmann从热力学证明了Stefan由实验得出的辐射四次方定律。又如热力学第二定律的创建人之一Kelvin在1862年用以下的方法来估算地球的年龄：假设地球之初是温度均匀(3900℃)的圆球，热扩散率为常数，取为岩石沙砾之值，利用Fourier导热微分方程，按半无限大物体计算，从初温冷却到目前地层深处的温度梯度(1℃／27．8m)需要9800万年。按现代的观点看，Kelvin显然求解了一个传热学的问题。
无论热力学还是传热学，其发展都经历了从“科学”到“工程”的过程，即，从初期作为物理学一部分的热学演变、发展成密切结合工程实际的“工程热力学”与“工程传热学”。以传热学为例，[2]在19世纪的物理学中热量传递方式只有导热与辐射，其基本定律均已得到解决。然而大量的工程问题中还遇到流体与固体间的热交换，虽然牛顿早在1701年就提出了对流换热的初期思想，但并没有真正解决工程计算问题，一直到进入20世纪，经过一批主要是德国科学家的努力，包括Prandtl、Karmann、Nusselt、Blasius以及后来的Eckert，也有前苏联科学家(如Kirpichev等)的贡献，传热学开始由“科学”演变成“工程”，其中整理试验数据的量纲分析方法或相似原理引入传热学的对流换热是一个标志性的转折。第二次世界大战后，传热学的研究中心由德国转移到美国，其中Jakob、Karmann及Eckert三位德国科学家的移居美国起了很大的作用。欧美国家工程热力学与传热学课程的开设始于何时，暂时无法查考。就教材而言，最早的一本传热学可能是德国科学家Grober的著作(1921)。[3]然而影响较大的要推McAdams的“Heat transmission”(1933)。[4]随后Jakob与Hawkins的教材，[5]Eckert的教材[5]相继问世，成为20世纪40～50年代的代表作。Holman的传热学第一版出版于1963年。[7]此后欧美以及前苏联的传热学教材出版情况可见文献[8]。
2．近代热工课程开设情况
到20世纪80年代后，工程热力学与传热学已经成为欧美国家机械类学生的必修课，有的学校还设为工科学生的基础课。根据我们的调查统计，在境外的高等工程教育中，传热学与热力学课程的开设相当普遍。[9]我们曾经调查过国外20余所大学开设热工课程的情况。从返回的调查表看出，机械工程系、化工系、核能工程系、材料系等均普遍开设热工类课程。有的学校把热学类课程作为工学院的公共课程，如美国依阿华(Iowa)州立大学工学院在2000年开出的81门课程中(不含基础课)，包括有电子、信息、计算机、控制、电磁场等系列的课程，其中热学方面的基本课程有4门，即热力学I、热力学II、传热学及热流系统设计。麻省理工、普渡大学及密西根大学等，热力学和传热传质学都是机械系设置的主要课程之一。表1是密西根大学工学院机械系学科基础和专业课课程学分情况，从中可以看出热工理论课程所占的分量。
在美国高等学校中，机械工程系主修课程的设置一般分为两个层次，即(1)基本层次，该层次中的课程一般覆盖了该校机械系各个研究方向的最基本的原理，是所有学生的必修课，在这一层次课程中均包含热力学与传热学的基本原理课程在内。(2)专门化层次，该层次中按专门方向不同而分成若干组课程供学生选修。欧美这样的课程设置值得我们借鉴。
3．最近十年美国热工课程教学的发展
在最近十年中，美国高等学校工科热工课程的教学呈现出许多新的发展趋向值得我们重视。首先在热工课程教材方面，美国高校中出现了像Cengel与Boles的Thermodynamics――An Engineering Approach，[10]Cengel的Heat transfer――A practical approach，[11]Incropera／DeWitt的Fundamentals of heat transfer[12]这样取材丰富、构思新颖、内容先进的教材。有关这些教材特点的
详细分析见参考文献[8]。
在热工实验方面，20世纪末美国高校也进行了面向21世纪的探索，例如美国普渡大学DeWitt等三位教授进行了题为“Curriculum for the 21th Century”的研究，[13]对于传热学试验提出了以下改革内容：
(1)减少“传统”的实验，增加学生进行团队项目的时间；(2)增加有挑战性的工程设计项目；(3)给予动手训练机会；(4)训练与工程界合作；(5)培养交流项目结果的能力。
为此，该校改进了原有的实验系统，配备了数据采集系统，同时从工业界不断引入设计性的实验课题，并分解成为团队项目的内容。从普渡大学机械系的这一改革思路看强调了减少传统的实验，增加来自工业界实际项目的训练；强调了团队合作的训练；强调了培养交流与动手的能力。
当然传统的实验还是需要的，是加深学生对教学内容的理解以及培养动手能力的环节。在传统实验的内容与组织上也要注意综合性的培养。我们来看普渡大学的传统传热学实验课程的内容，参见表2。
由表2可见，就这些传统的实验内容而言，其综合性与测试技术的训练也是比较好的。
二、对今后教学改革与发展的一些思考
1．热工课程教材怎样适应不同类型学生的培养需要
热工课程的基本知识应当成为工科各专业学生必须具备的技术素质，热工课程应当成为我国工科学生、尤其是机械类专业的学生的共同的工程基础课程。这是由于：(1)热现象是自然界中最普遍的物理现象，同时各个工程技术领域中及日常生活中的各种其他形式能量最终大都是以热能的形式耗散于环境及宇宙之中。因而作为介绍热能的有效、合理的利用和转换、传递技术的热工课程，不仅应是许多大类专业的重要技术基础课，而且也应是21世纪所有工科类专业学生的一门公共技术基础课。(2)我国中长期能源发展规划制定了节能优先战略，提高能源利用率是确保我国中长期能源供需平衡的先决条件。无论是从国内资源还是世界资源的可获量考虑，中国只有创造比目前工业化国家更高的能源效率，才能在有限的资源保证下，实现高速经济增长和达到中等发达国家人均水平。因此，工科学生应该具备合理用能、节能的意识并懂得其基本技术。而热工课程的内容是合理用能及节能理论中最基础与核心的部分，热工基础课程在工科各专业人才培养中具有重要的作用和地位。
按照这一观点，在我国工科21类专业中，[14]至少有6大类(能源动力类、化工制药类、航空与航天类、环境与安全类、武器类、土建类)专业应该开出高学时的工程热力学与传热学的课程，其中能源动力类是最典型的一个大类专业。我国目前设有能源动力大类专业的学校有130余所。按照教育部分类办学的思想(研究型，教学型以及介于其间的类型)，这一百多所学校不可能是属于同一类型的学校。那么同是高学时工程热力学与传热学在教材上是否要有所区分?还是可以采用同一种教材由主讲教师酌情选讲?如果有区分，区分主要在哪些方面?这一问题涉及到热工课程教学指导委员会在制定基本要求以及今后组织教材编写方面的一个基本考虑，需要通过深入研究取得共识。
2．如何使教材内容适时地跟上学科与工程技术的发展
近代工程技术的发展给本科热工课程教学带来了巨大的变化。[8]例如，20年前的本科生教材很少有关于火用分析方面的内容，而现在这个状态参数已经被广泛接受并用来分析设备过程的能量利用情况。近代高新技术的发展给传热学增添了许多新的内容，近十年内发展起来的纳米微米传热学就是一例。
相对于传热学，工程热力学国内外教材的内容显得过于稳定，近年来出版的教材中新技术的概念介绍极少。比如，当前中国的长期能源问题已经十分突出，为保护环境，执行可持续发展的方针，在工程热力学教材上，对新的、先进的能源利用方式(联合循环发电、氢能利用、燃料电池、分布式发电和热电冷三联供、新能源发电等等)是否应该有适当的反映?超临界和超超临界循环是传统燃煤汽轮发电机组提高经济性与环保性的有效途径，也是近年来国外燃煤火电厂的重要发展方向及我国要积极研发的方向，在工程热力学的新教材和今后的教学中也应有相应的地位。
3．热工课程的实验教学改革与更新应当怎样进行
热工课程包含的两门学科，热力学与传热学，都是应用科学，实验教学无疑是完整的课程教学的组成部分。多年的经验表明，实验教学的改革与发展某种程度上比课程本身还要困难，主要是涉及到设备的购置、更新所需的经费问题。在国家实施“211工程”二期或者“985工程”的建设中怎样利用有限的资源(财力)来改革、更新热工教学实验值得重视。在建设实际动手的实验台位时，是否也可利用多媒体的工具建设或购置一些“软件实验”作为补充?[15]在动手的实验方面，前苏联曾经出版过有关传热学实验教学的图书，[16]20世纪80年代热工教学指导委员会也组织出版过这样的图书。[17]目前有否必要再组织出版这样的参考书?
4．在热工课程的教材与教学过程中怎样加强学生的能力与创新精神的培养
近期世界范围的内的教育改革都十分注意对学生解决问题的能力与创新精神的培养，这从最近出版的美国教材中可以明显看出。由于中外教育体制、教育传统和教学理念方面的不同，在吸收西方教材先进经验的同时，我们应当努力探索适应我国具体情况的措施与方法。过去的实践表明，首先教师本身除了从事教学以外一定要参加科研，以丰富自己的学识、提高自己的业务水平。在教学过程中每位教师都应努力将教学内容与自己的学术经历结合起来，努力使书本上的资料成为活生生的实例。在教学法方面注意启发性，辅以对部分学有余力学生的讲座等课外活动，等，这些都能收到一定成效。但是从总体上说，热工课程教学中探索对学生的能力与创新精神的培养仍然是进一步研究的课题。
5．是否要开出经过整合的新型热工课程
为适应不同类型专业的需要，可以开设出一些综合性的新的热工类课程。无论是能量转换、热量传递还是质量传输，都有如何提高转换效率、传递效率和节约能源的问题，其中的关键是要减少过程的熵产(或不可逆损失)以及强化传递过程。这是它们共同的最重要的东西，可否开设一门综合热力学、传热学、传质学和流体力学的新课――例如可称为“热设计及优化”。国外目前已经有这类图书出版，第一步可以翻译过来作为参考教材。如果关于“优化”的内容能结合一些专业过程中的具体问题，那么这样的课程就会受到相关专业的欢迎。
6．热工课程的双语教学应当怎样进行
双语教学是目前教育部提倡进行的一项教学改革，
而热工基础课程也常常被选为进行工程技术课程的双语教学的对象。[18]这里涉及到许多具体问题：在编写汉语教材时怎样照顾到双语教学的需要?怎样选择英语工程热力学与传热学教材?怎样循序渐进地进行教学，以真正收到双语教学的实效而不流于形式?
7．对我国中青年热工课程教师学术趋向的思考
要提高我国热工课程教学质量，关键在于教师。与我国人才队伍总体情况一样，我国热工课程教师队伍的主体已经由30～45岁的中青年教师所构成。这个主体的特点是学历层次较高，大多数具有博士学位，一般具有硕士学位。为使我国热工课程教学接近或者达到发达国家的平均水平，关键在于这支教师队伍。就他们的学术发展而言，目前他们的学术趋向面临一个主要问题是：是否需要将热力学与传热学融为一体，固然可以有所侧重，但是不是不要截然分开?这方面，国外的一些情况值得我们借鉴：英国的Spalding是著名的计算传热学与流体力学专家，但是他也写过一本工程热力学的教科书：[19]Cengel以他的传热学教科书而知名，但他同时又是工程热力学教科书的作者，[10]而且Cengel的工程热力学与他的传热学同样著名；田长霖教授是熟知的传热学大家，但他与Lienhard合作写过一本统计热力学教科书。[20]将熵产分析用于传热问题的首创者Bejan也是集热力学与传热学于一身的知名学者。[21-22]我国的中青年热工课程教师值得对此进行思考。
参考文献：
[1]Cheng K C．Historical development of the theory of heat and thermodynamics：Review and some observations．Heat Transfer Engineering，1992，13(3)：19-37．
[2]Lienhard J H． Learning and teaching heat transfer．Heat Transfer Engineering，1985，6(3)：26-34．
[3]Grober H．Die Grundgesetze der Warmeleitung und des Warmeuberganges．1921．
[4]McAdams W H．Heat transmission．New York：McGraw-Hill,1934．
[5]Jakob M，Hawkins G A．Elements of heat transfer and insulation．New York：John Wiley，1942．
[6]Eckert E R G．Introduction to heat transfer．New York：McGraw-Hill，1950．
[7]Holman J P．Heat transfer．New York：McGraw-Hill，1963．
[8]陶文铨，何雅玲，李增耀，唐桂华．“传热学”本科生教材40年的变迁及其对我们的启示[Z]．2004年全国热工课程发展战略研讨会论文集．
[9]陶文铨，何雅玲，王秋旺．境外大学工科热工类课程的设置[J]．高等工程教育，2000(增刊)．
[10]Cengel Y A，Boles M A．Thermodynamics-An engineering approach．Sixth edition．New York：McGraw-Hill，2006．
[11]Cengel Y A．Heat transfer A practical approach．Second edition．New York：McGraw-Hill，2003．
[12]Incropera F P，DeWitt D P Fundamentals of heat and mass transfer．Fifth edition．New York：John Wiley＆Sons，2002．
[13]Bianchi M V A，Schoenhala R J，DeWitt D P．Changing the role of the laboratory in a heat transfer course．ASME HTD-Vol．344，National Heat Transfer Conference，Vol．6，1997，1―8．
[14]中华人民共和国教育部高等教育司编．中国普通高等学校专业设置大全[M]．北京：高等教育出版社，2003．
[15]Hammer N R，Voller V R．Simulations of basic fluid mechanics laboratories using multimedia authoring tools．ASMEHTD-Vol．344．National Heat Transfer Conference，1997，Vol．6，pp．43-52．
[16]奥西波娃B A．传热学实验研究[M]．蒋章焰等译．北京：高等教育出版社，1982．
[17]涂颉，章熙民，李汉炎，林瑞泰．热工实验基础[M]．北京：高等教育出版社，1986．
[18]冯妍卉，张欣欣．“传热传质学”课程双语教学计划的探讨[J]中国电力教育，2002,4：95-97．
[19]Spalding D B，Cole E H．Engineering thermodynamics．London：Edward Arnold，1973．
[20]Tien C L and Lienhard J H．Statistical Thermodynamics．New York：Holt Reinhart and Winston，1971．
[21]Bejan A．Heat transfer．New York：John Wiley＆Sons，1993．
传热学论文范文第3篇
论文关键词：教育；能源与环境；公共选修课
“能源”与“环境”是当今世界发展的两大主题。能源是人类社会赖以生存的重要物质基础，是工业的食粮、社会经济的命脉。随着社会生产力的发展，人类对能源的需求量日益增大。但是，当今世界所使用的能源绝大多数仍取自地球，随着不断地开采和利用，各种能源资源日渐枯竭，能否满足未来世界不断增加的能源需求是人类共同面临的问题。
为适应上述形势需要和公选课要求，苏州大学于2006年面向全校非动力机械与工程专业开设能源可持续发展公选课。公共选修课是高校课程体系的重要组成部分，是学生扩展横向知识、培养自学和动手能力的最佳平台。多年来，学校在加强全校本科生能源与环境意识的培养上不断探索与创新，逐步摸索出一套行之有效的方法。由于其他专业的学生不具备相关的专业基础，因此，在授课过程中讲授能源与环境的基本概念、国内、国际能源使用现状与严峻形势、能源与世界政治、经济的关系、新能源的开发与使用、世界环境现状、环境与人类的生存以及各种环境保护的一般方法等科普性的知识，以使学生易于理解和接受。
这门课程主要讲授以下内容：当代科学技术发展趋势及我国科技发展的战略部署；热工基础（热力学、传热学及流体力学和燃烧学基础部分）；工程热物理学科的发展战略；能源基础知识；可持续发展；能源科技发展及可再生能源发展状况（生物能、太阳能、地热能、风能、潮汐能、氢能和燃料电池）和开发利用技术；火力发电厂基本知识；核能发电；大气环境保护原理基础；洁净煤技术概论；洁净煤技术（SOx）产生机理及控制技术；洁净煤技术（NOx）的产生机理及排放控制技术；节能原理简介及相关技术（能量系统的分析方法、工业过程节能的途径与方法）；针对当下能源与环境中的热点问题和新技术进行专题讨论。
在近些年的“能源与可持续发展”教学摸索与实践中，学生反映良好，笔者总结出一些方法和经验，以下就较为典型的几个突出问题谈谈自己的认识与实践。
一、与时俱进引入新概念，引发学生思考
科研为教学创设一种学术氛围和探索研究的环境，将新的科学技术成就和成果及时引入教学，则能使课程教学更具现实性、前沿性，提高教学质量和水平。能源利用基础部分涉及到热学知识，笔者引入了过增元院士提出的热学新概念，但是并不深入介绍，而是介绍现有概念来龙去脉，引起学生思考，感受大师的思维方法。
先从日常生活中的热现象着手，介绍热学基本概念。
其次从热的本质讲其发展简史，引经据典，如介绍南北朝成书的《关尹子》、东汉王充的著作《论衡·寒温篇》、汉代《淮南万毕术》、《武林旧事》等热现象记载，讲述古希腊科学家对热的认识，引出两种观点即热质说和热动说。热质说认为热是一种没有质量的特殊物质，热动说认为热是物质粒子的微观运动。这两种思想相互碰撞、辩论了好几个世纪，但是这两种思想并不是鲜明的对立，很多思想中都包含着两种思想的影子。
再就现有传热学面临的挑战引发同学思考，如：
其一，经典的传热规律面临极端条件下传热现象的巨大挑战。例如以激光的利用为代表的超快速加热，如激光武器和激光加工技术，激光脉冲宽度可达到飞秒量级，如何预测激光加热过程是传统热学原理遇到的问题。
其二，经典热学中还没有以提高能源利用率为目的的传热过程的优化理论和技术。当前面临世界性的能源短缺问题，我国面临的节能减排的形势更为严峻。因此，提高能源利用效率更为重要。然而，传热学中只有热量传递速率而没有热量传递效率的概念，所以只有传热过程的强化而无传热过程优化的理论和技术。
其三，傅立叶导热定律导致热传播速度为无穷大的缺陷还没有很好地解决。早在1822 年，法国的数学家、物理学家傅利叶就提出了著名的傅立叶导热定律，即热流与温度梯度成正比。尽管作为实验定律的傅利叶导热定律已为大量的工程实践所证实，并获得了广泛的应用。然而，用傅利叶导热定律描述瞬态导热过程时，由于所得到的热传导方程是抛物型的。这隐含着热是以扩散的方式传播，因此出现了热扰动传播速度无穷大的佯谬。傅立叶定律的这一缺陷表明，它只是一个唯象的近似定律，在物理上是不完善的。
其四，传热学缺乏同物理其他分支学科之间共性的量和规律。傅立叶在他的热学专著《热的解析理论》中指出“……无论力学理论的研究范围如何，它们都不能应用于热效应。这些热效应构成一个特殊的现象类，它们不能用运动和平衡的原理来解释……自然哲学的这一部分不可能与动力学的理论有关，它有它本身特有的原理。”
与物理学的其他分支学科相比，热学没有的概念有：质量、力、速度、动量；波、振动等。热学独有的概念有：熵、可用能、状态量和过程量等。
由于学生们是学过大学物理学的，对物理学内容的构架有基本认识。通过以上纵向比较，同学们一致认为对物理学有了更深刻的认识，激发了学生的学习兴趣，收到了良好效果。
二、加强学生的社会、生产实践，培养工程的观念
社会实践、调研是本科生教学的一个重要教学环节，是学生接触社会、工程或生产实际的一个基本手段。同时，教学中实际例题分析是最具说服力的，对学生知识认知、理解和分析帮助很大，他们也比较感兴趣。
例如笔者结合实际项目介绍：在分布式能源系统中，让学生实践调研华东地区气候条件，统计华东四省一市主要城市月度气温，调查华东四省一市或华东地区主要城市天然气资源、华东四省一市或华东地区主要城市电价及华东地区医院、酒店、商业、娱乐设施、办公、机场、学校、居民等用户的冷负荷、热负荷和电负荷需求、持续时间。同学们利用假期在所在地区积极调研，得出华东地区民用电价平均值为0.5645元/度，燃气销售价格2.2元/立方米，工业电价平均值为0.9元/度，燃气销售价格3.5元/立方米。通过调查，同学们得到华东地区空调供应时间一般是：制冷100～150天，采暖90～100天，过渡期110～170天，制冷和采暖的需求时间相对比较长些。这些是华东地区发展天然气分布式能源系统的有利条件和基础。而学生实践也为笔者丰富了教学内容，使笔者感受到教学的乐趣，实现了教学相长。
笔者结合具体设计案例引发学生思考，如：宾馆的主楼建筑面积27000m2，裙房建筑面积约3000m2。宾馆用电量较高，同时也有夏季冷负荷、冬季热负荷和全年热水的需求。本宾馆分布式能源系统主要由1台内燃机发电机组和2台溴化锂吸收式冷温水机组组成。系统的总发电量、制冷量、制热量、制热水量分别为600kW、3000kW、2400kW、7.7t，分布式能源系统设计年运行天数330天（扣除检修时间）。本项目为全年运行，其中供冷期主要为夏季年运行120天左右，供热期主要为冬季年运行105天左右，热水供应全年运行330天左右（扣除检修）。
系统配置从原理上进行科普性介绍，而不详细展开，如本分布式能源系统所用发电机组选用曼海姆的TCG2016V12C。选用的两台远大溴化锂吸收式冷温水机组分别为1台BZHEY125XD 一体化烟气热水直燃机和1台 BZY125XD 一体化直燃机。
分布式能源系统注重技术与经济的结合，结合本案例分析气价、电价对系统影响，指出技术上合理还要经济上合算的工程经济学思想，介绍最简单的投资回收年限的概念。本案例中主要取决于投资成本和收益额的大小。其中，投资成本是指购买设备所需要的费用，主要指新设备的初投资、收益额表示系统年收益（输出的冷、热、电）减去系统运行及维护费用。
理论方法与生产和生活实际相结合，调动学生学习的积极性，通过案例分析使学生初步掌握工程思想，并学会用所学知识解决实际问题。
三、可持续发展与古代朴素的人与自然的基本关系
鉴于公选课从内容到教学形式相对自由一些，针对学生的专业特点逐年加大了素质教育的内容。
“可持续发展”一词是在1980年的《世界自然保护大纲》中首次作为术语提出的。在此期间还提出了“可持续性”和“持续发展”等概念。“可持续性”是指社会系统、生态系统或任何其他不断发展中的系统继续正常运转到无限将来而不会由于耗尽关键资源而被迫衰弱的一种能力。1987年，挪威首相布伦特兰夫人主持世界环境与发展委员会，在长篇专题报告《我们共同的未来》中第一次明确提出了可持续发展的定义。“可持续发展”概念应该是“可持续性”和“持续发展”的结合，既要考虑发展也要考虑环境、资源、社会等各方面保持一定水平。
但是讲到这些，强调可持续发展的思想其实在中国源远流长，下面列举如下例子以引发人们对中国传统文化的崇尚：“为人君而不能谨守其山林菹泽草莱，不可以立为天下王”；“斩伐养长，不失其时，故山林不童，而百姓有余材也”；“竭泽而渔，岂不得鱼，而明年无鱼；焚薮而田，岂不获得，而明年无兽”。孔子说：“断一树，杀一兽，不以其时，非孝也。”他还说：“启螫不杀则顺人道，方长不折则恕仁也。”孔子在他自己的生活实践中一向是“钓而不网，戈不射宿”。
中国传统文化的“天人合一”思想即把人类放在大自然生态环境中加以考虑，主张人与大自然息息相通，和谐一致，天、地、人一体化。孔子说：“大哉，尧之为君也，巍巍乎，唯天为人，唯尧则之。”孔子肯定了天之可则，即肯定了自然的可则、人与自然具有统一性。《中庸》中有“万物并育而不相害，道并行而不相悖”，把人与自然的发展变化看作是相辅相成的和谐、平衡运动。人与大自然的关系不是对抗的而是协和共存的，不应把天、地、人孤立起来考虑，而应把三者放在一个大系统中作整体的把握，强调天人的协调、和谐，人与自然的协调、和谐。“天人合一”是中国传统文化对于人与自然关系的最基本的信念。人是大自然中的一群生命体，是属于大自然的一个组成部分，人不应该随心所欲地征服自然、统治自然、支配自然。人必须学会尊重自然，爱惜自然。人与大自然的关系是一种相互依存的关系。
解决生态环境问题的根本就集中在如何看待人与自然的关系上。对此，可以从博大精深的中国传统文化（孔教学说）所蕴含的生态环境理念中去汲取营养。孔教生态环境理念能够引导人们正确认识和处理人与自然、局部利益与全局利益、眼前利益和长远利益的关系，使全社会的生态意识、环境意识得到增强，从而达到可持续发展的目的。
通过上述内容引入，使同学们深入了解中华传统文化的博大精深。中华传统文化不仅对中国的经济和社会发展发挥着巨大影响，也为中国人的世界观和行为方式的形成奠定了基础。它的影响一直延续至今。课堂中引入和加强对中国传统文化的了解，同学们反映良好。
四、结束语
传热学论文范文第4篇
关键词：围护结构 热工性能 传热系数 稳态
1、围护结构的导热形态
同一物体的内部或者物体之间存在温度差时，将产生热量传递，这种现场叫导热。当物体的温度随时间发生变化时，叫非稳态温度场（瞬态温度场），这种热量传递方式对应的导热问题就叫做非稳态导热。建筑围护结构的导热过程就是非稳态导热。对建筑围护结构的导热进行分析时，可以添加边界条件，人为的把环境温度变成稳定值，这样在建筑导热过程就变成了稳态传热的过程，建筑物所在区的月、季、年度的最大、最小值是温度值取值。这种方法进行研究建筑节能设计、检验和建筑的传热系数，实践证明具有绝对的可靠性和可行性。
2、传热方式
传热方式的分为三种：即导热、对流[1]和热辐射[2]。两个物体之间或物体内部之间发生热能转移的现象称为传热。只要一个物体内部的各个部分或者两个物体之间存在着温差，就会发生热能转移和传递的现象。一般建筑结构中的热量转移并非单一的方式，通常有两种或两种以上的综合作用。为了满足工程设计的要求，计算方法应该以基本原理为基础进行一些变化，使计算得以简化同时又保证必要的精确度。
3、围护结构稳态传热理论
建筑的围护结构就是建筑物各面房间的围挡系统。当围护结构受到恒定的温度作用时，其内部温度分布的传热量和通过围护结构的传热量，是不随时间而改变的稳定传热状态，这种情况称为稳态传热[3]。
3.1 围护结构传热过程
稳态传热是最基本也是最简单的传热过程 [4]。在建筑热工学中，大部分围护结构都为平壁，如：地板、墙体、平屋顶、拱顶、曲率半径很大的穹顶等结构都称为“平壁”。在“平壁”结构中，当室内外存在温度之差时，会从围护结构的高温一侧向低温一侧传递，为传热现象。假设有一个均质材料的平壁，平壁的长和宽尺寸都远远大于厚度，则通过平壁的传热认为只沿厚度一个方向传递，假定室内空气温度为 ，高于室外空气温度 ，室内温度高于室外温度，当平壁的内、外表面温度保持稳定时，其传热过程为一维稳态传热。系统整个的传热过程可分为三个步骤：第一步壁体内表面的吸热、第二步壁体材料层导热、第三步壁体外表面散热。
3.2 围护结构的传热阻计算
内表面换热阻 、壁体传热阻 以及外表面换热阻 之和，为围护结构传热阻。内表面换热阻 为内表面换热系数 的倒数；围护结构热阻 的计算按照围护结构构造和组成材料的不同，可以分为单一材料层、多层匀质材料层、组合材料层及封闭空气间层等类型；外表面换热阻 为外表面换热系数 的倒数，
（1）单一材料层的热阻
由一种材料做成的构造层垂直于热流方向，单一材料层如：钢筋混凝土层、砂浆层、砖砌体层、装修层等，其热阻 为：材料层的厚度 除以材料的导热系数 。
（2）多层匀质材料层的热阻
当由多层匀质材料做成的构造层垂直于热流方向时，如内、外粉饰的墙体、夹芯墙体、外保温节能墙体等，其热阻 为各单一材料热阻之和。
（3）非匀质材料的热阻
当垂直于热流方向上非匀质材料，如：围护结构内部有些材料层由两种以上材料组合而成，如钢筋混凝土空心板。计算结构层的热阻时，可在平行于热流方向沿着组合材料中不同材料的界面，可以划分成若干部分。非匀质材料的平均热阻计算公式如下：
（4）封闭空气间层的热阻
在围护结构中，为满足某些特别需要而设有封闭空气间层时，按构成间层的材料、间层厚度、位置以及热流方向等因素，最后计入围护结构总热阻之中。围护结构总热阻值应按下式计算： （ 从《民用建筑热工设计规范》中相关数据取值 ） 。
3.3 围护结构的传热系数计算
传热阻是表征围护结构阻抗传热能力的物理量，也是围护结构保温隔热性能优劣的特征指标。传热阻值的多少反应了围护结构保温隔热效果的好坏，但是在实际工程中对围护结构传热阻值的测量不够直观、便捷，通常在围护结构节能计算中，采用传热系数K值进行评价围护结构的节能设计是否符合要求。
建筑围护结构的稳态传热是一种较为理想化的模式。将建筑围护结构的传热过程简化成稳态传热，虽然不能客观反映围护结构传热的基本特性，但这种方法有操作方便、计算简单等优点，大量工程实践证明：用稳态传热法对建筑围护结构的热工性能进行研究，计算出的结果能够反映建筑围护结构具体的能耗状况和节能标准。稳态传热法研究围护结构的热工性能，有利于我国建筑节能设计工作的开展。
4、小结
本文通过介绍，得出以下结论：通过对建筑围护结构的传热方式和热工性能的研究，为以后建筑围护结构热工性能研究提供一定理论依据。壁体总传热阻和总传热系数是衡量围护结构在稳定传热状态下重要的热工性能指标。稳态传热法研究建筑围护结构的热工性能具有简捷性、易操作性和可行性。
参考文献
[1] 郭未娜.混凝土砌块复合承重墙体抗震性能试验研究[D].硕士学位论文.北京工业大学.2006.
[2] 郑群圣.夏热冬冷地区夹芯保温墙体系及其抗压性能研究[D].硕士学位论文.长沙理工大学.2009.
[3] 柳孝图.建筑物理[M].中国建筑工业出版社.2007.
[4] 陶文.传热学[M].西北工业大学出版社.2006
基金项目：国家科技计划项目课题（2008-27）
传热学论文范文第5篇
【关键字】制冷课程；教学方法；实践教学
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097（2008）13―0062―03
“制冷原理及设备”是我校能源与环境系统工程专业现代人工环境及自动化专业方向的一门专业特色课程。作为专业主干课程，“制冷原理及设备”课程的地位十分重要[1]。
与其他专业课程不同的是，“制冷原理及设备”这门课程既要求学生有较扎实深厚的专业基础理论知识，它与工程热力学、传热学等专业基础知识紧密相关，同时它又与工程实践密切联系[2]。这就要求在教学中不仅要考虑学生对理论知识的理解和掌握，还应培养学生利用所学知识解决实际问题的能力，注重培养学生的分析能力、创新意识以及实践能力，因此教学上存在一定的难度。经过多年的教学实践和探索，对本课程的教学积累了一定的心得和体会。
一 教学大纲的制定及教材的选用
1 教学大纲的制定
教学大纲的制定必须与学校的定位及该专业的培养目标一致[1]。我校为地方工科大学，学校的办学定位是为地方经济发展与建设培养应用型人才。在制定制冷原理及设备课程的教学大纲时，充分考虑了专业方向和学校的办学定位，以培养学生的创新精神和提高学生的动手能力为教学目标。
考虑到本专业方向所涉及的制冷基本上属普冷范围，因此本课程以目前广泛使用的蒸气压缩式制冷循环为重点，比较全面地阐述了制冷技术的热力学基础、制冷剂与载冷剂、制冷循环的理论分析和计算、制冷设备结构特点及设计计算以及常用制冷装置等内容，同时为了让学生对整个制冷技术有较全面的了解，本课程中还简单叙述了其他制冷循环如吸收式制冷循环、压缩式气体制冷循环、气体涡流制冷、热电制冷、固体吸附制冷的一般原理。通过本课程的学习，使学生获得人工制冷的基本原理和循环特性的知识，掌握蒸汽压缩式制冷机的工作原理及热力计算方法，具有进行设计计算和分析研究的初步能力，掌握制冷换热器的结构特点及其计算方法，了解常用制冷剂的性质以及应用场合，对混合制冷剂的特性有一般了解，对制冷系统的辅助设备及制冷装置有一般了解，为今后进行课程设计及实习环节打下坚实的理论基础，也为其他专业课程的学习做好准备。
2 教材的选用
在教材的选用上，本课程以满足教学大纲所规定的教学内容为依据，同时考虑了先进性和实用性。目前制冷教材很多，较具代表性的教材有：吴业正教授主编的《制冷原理与设备》、韩宝琦教授主编的《制冷空调原理及应用》、王如竹教授主编的《制冷原理与技术》、郑贤德教授主编的《制冷原理与装置》以及贺俊杰教授主编的《制冷技术》等。原先选用的是吴业正教授主编的《制冷原理与设备》，该教材的内容基本满足教学大纲的要求，适合普通本科院校的教学需求，但缺少对制冷的应用即制冷装置的介绍。上海交通大学王如竹教授主编的《制冷原理与技术》注重对目前最新的制冷技术的介绍，可以使学生了解专业发展的前沿但缺少对制冷设备和装置的介绍，比较适合重点大学的本科生和研究生教学。经过综合考虑，最后选用了郑贤德教授主编的《制冷原理与装置》为本课程的教材，而其他几本书则作为课程的主要参考书，提供给学生课后选读。
3 习题库的编写
由于本课程是专业课程，因此目前出版的大部分教材上各章节后都缺乏相应的习题和思考题，而做习题是学生学习完相应知识后检验自己掌握程度，巩固所学知识、培养学生分析问题解决问题能力必不可少的环节。为了方便教学，本教研室经过几任授课教师的多年的积累，着手编写了制冷原理学习指导及习题集，供学生学习参考。
二 课堂教学的组织
1 激发学生的学习兴趣
兴趣是学习最大的动力[3]。在开展教学活动前，首先要激发学生学习的兴趣。所以第一次讲课很重要，通过列举生活中与制冷有关的相关现象，引起学生的学习兴趣。还可以提出一些问题让学生思考，比如市场上有些厂家提出“无氟冰箱”的概念，引导学生思考为什么要提出这个概念，这个概念是否准确？另外空调为什么会滴水？空调管道为什么要保温？将一台开着门的冰箱放在一个封闭的房间内通电运行，房间温度会升高还是降低？通过提问，激发学生的兴趣，引导学生思考。然后告诉学生答案在哪个章节里，引导学生在学习相关知识时注意思考，寻找问题的答案。这样一来，为后续章节的深入学习做好了铺垫。
2 温故而知新
由于制冷原理与工程热力学、传热学等专业基础知识紧密相关，为使学生更好地掌握本课程，在讲述原理前，首先为学生回顾相关的专业基础知识，使学生温故而知新。如讲述制冷循环前，首先让学生复习相关的热力学知识；在讲述制冷换热器前，先复习相关的传热学知识，这对学生理解和掌握本课程很有帮助。
3 课件的组织和应用
制冷设备和装置涉及到许多实物。为了让学生了解这些实物的结构，原先都是采用挂图。有了多媒体课件，就方便多了。采用多媒体教学是目前各高校积极推进教学改革的一个重要内容，其特点是能够将一些在传统教学手段下很难表达的教学内容或无法观察到的现象形象生动地显示出来，内容直观，且信息量大，能在很大程度上调动学生的学习积极性。通过播放实物照片及影象资料，可以让学生直观地了解制冷设备的结构和原理，有助于学生的理解。对于制冷循环及工质流程，则通过播放Flas，可以使学生更直观地掌握相关原理。
4 与学生的互动
传统的教学总是以教师的授课为主，学生坐在下面被动地听课，有时这样的教学效果不甚理想，学生缺乏热情。在我们的教学中，尝试了让学生主讲个别章节的做法，让学生变被动为主动。在上一次课程快结束时，布置学生预习下一节课的有关知识，而在下次课上，则让学生先上讲台讲解。待学生讲解结束后，对他的讲解进行点评，指出学生未讲解清楚的知识点，帮助他纠正有些错误的理解。试行效果还不错，学生也很有兴趣，课堂气氛活跃，对学生理解和掌握知识很有帮助。
5 课堂讨论
有效的课堂讨论有利于巩固学生学到的知识，并将知识融会贯通。可以结合生活中实际的例子、教师的科研经历，开展课堂讨论。如在学习完单级蒸气压缩式制冷循环这一章节后，首先让学生分析第一堂课上提出的问题，即将一台开着门的冰箱放在一个封闭的房间内通电运行，房间温度会升高还是降低？然后让学生分析同一台冰箱的电耗是夏天高还是冬天高？夏天在相同制冷量的情况下，是冰箱的能耗大，还是空调的能耗大？通过学习，学生有了一定的理论知识，再加上他们对于这些实际问题非常感兴趣，因此讨论很热烈，这样有助于培养学生运用理论知识分析实际问题的能力。
另外结合科研中曾经接触过的低温余热利用的案例，在学习完相关知识后，可以让学生对案例进行分析，自行设计热泵循环。学生们对这些分析讨论兴趣很大，强化了学习效果。
6 自主学习
制冷在近十余年来得到了飞速发展，制冷空调技术和产品日新月异。新型热力循环得到了应用、新型制冷压缩机得到了发展。而教材由于受出版时间的限制，不能充分反映这些新进展。为此在教学快结束时，为学生布置了作业，要求学生上网查找相关制冷新技术、新产品，并专门在课堂教学中用一个教学单元的时间，让学生做汇报讲演。这一方面促进了学生自主学习的能力，同时提高了学生查找资料、组织素材、汇报讲演的能力，又让学生接触了解了与本课程有关的更多的新知识，对提升学生的创新能力也很有帮助。学生对于这种汇报讲演的形式积极性很高，纷纷编写了PPT，还互相比较，取长补短。
三 实践教学的组织与实施
实践性教学是学生深入领会知识，巩固课堂所学知识、培养学生基本技能和创新能力的主要途径，是提高学生实际操作技能以及分析问题和解决问题能力所必需的教学环节。本课程的实践教学由三部分组成：课内实验、专业综合实验、实习。
1 课内实验教程
本课程内设置了两学时的课内实验：制冷压缩机性能实验。通过实验，让学生了解单级蒸汽压缩制冷机试验系统和制冷机的运行操作，了解和掌握制冷压缩机制冷量和性能系数的测定方法，掌握制冷压缩机主要性能参数测试仪表的使用方法，强化学生对于单级压缩蒸气制冷循环知识点的掌握。
2 专业综合实验
在教学计划中，安排了为期一周的专业综合实验，实验涉及的专业理论课有流体力学、传热学、流体输配管网、热质交换原理及设备、空气调节、供热工程、清洁燃烧技术、制冷原理及设备、暖通空调、热工自动控制系统、热工测试技术等。开设专业综合实验课程，可以给学生提供一个实践平台，在这个不同于理论教学的平台上，可以充分发挥学生的想象力和创造力，通过开放的综合性实验，激发学生更积极主动的求知欲，提高学生的创新能力。其中与本课程有关的实验有三个：制冷制热智能实训、变频空调实训、变频空调制冷制热实训。这三个实验装置将冰箱、空调内部设备、系统流程及其电路可视化地展示出来，从而使学生可全面了解和掌握空调及电冰箱的热力系统结构流程及工作原理，了解空调及电冰箱的电气控制原理，掌握空调及电冰箱的常见故障及排除方法，提高学生的动手能力。在专业综合实验周内我们采取了开放式实验教学形式，给学生提供一个充分开放和自由的实验环境，在教师有限的指导下由学生自己自觉地学习相关知识，自己去设计实验内容，自己去完成某一个具体的项目或任务。从而激发学生学习的主动性，充分发挥他们的想象力和创造力。
3 实习
在教学计划中安排了认识实习和生产实习两个实习环节。认识实习是在学生学习完基础课程、进入专业课学习前开展的，主要是通过参观实习，对所要学习的专业课程及其应用场合有大概的了解，从而提升学生学习专业课的兴趣。与本课程有关的认识实习是参观冷库或建筑大楼的制冷机房。而生产实习则安排在学习完专业课程后进行。我们组织学生参加制冷、空调中级工的考证实习，使学生对制冷的基本原理和应用有了更深入的理解和掌握。
四 结语
通过几年的教学实践后，发现从教学大纲制定、教学组织与实施、实践教学环节等几方面精心准备，对提高教学质量很有帮助。尤其是组织课堂讨论、让学生自主学习、专业综合实验等教改项目收效很大。本文仅仅是平时教学过程中的一些体会，如何更好地上好制冷原理及设备这门课程，并提炼出具有自身特色的教学方法还需要进行不断地探索与实践。
参考文献
[1] 张超,白静,孙昆峰.“制冷原理与设备”教学改革探索[J].决策探索,2007,(6B):38-39.
