《熱質(zhì)交換原理與設(shè)備》教學(xué)大綱

《熱質(zhì)交換原理與設(shè)備》教學(xué)大綱大綱說(shuō)明課程代碼：5125042總學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)（講課40學(xué)時(shí)）總學(xué)分：2.5課程類別：必修適用專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程預(yù)修要求：傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)、流體力學(xué)一、課程的性質(zhì)、目的、任務(wù)：熱質(zhì)交換原理與設(shè)備是以動(dòng)量傳輸、熱量傳輸及質(zhì)量傳輸共同構(gòu)成的傳輸理論為基礎(chǔ)，重點(diǎn)研究發(fā)生在建筑環(huán)境與設(shè)備中的熱質(zhì)交換原理、熱工計(jì)算方法及相應(yīng)的設(shè)備的一門(mén)課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了熱質(zhì)交換過(guò)程、原理以及熱質(zhì)交換設(shè)備等方面的知識(shí)，為學(xué)生畢業(yè)后從事暖通空調(diào)、燃?xì)夤?yīng)、建筑給排水等公共設(shè)施系統(tǒng)和建筑熱能供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行等工作打好理論基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)的基本要求：在學(xué)習(xí)傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)、流體力學(xué)、供暖工程、空調(diào)技術(shù)、鍋爐及鍋爐房設(shè)備、燃料燃燒等專業(yè)課的基礎(chǔ)上，使學(xué)生獲得熱質(zhì)交換原理有關(guān)的理論知識(shí)，了解熱質(zhì)交換設(shè)備，初步具備應(yīng)用熱質(zhì)交換原理進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)建筑環(huán)自動(dòng)化系統(tǒng)方案的能力。三、大綱的使用說(shuō)明：本大綱適用于建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)本科教學(xué)。大綱正文第一章緒論學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)（講課2學(xué)時(shí)）本章講授要點(diǎn)：分子傳遞（傳輸）性質(zhì)，湍流傳遞性質(zhì)。重點(diǎn)：分子傳遞（傳輸）性質(zhì)，湍流傳遞性質(zhì)。第一節(jié)：三種傳遞現(xiàn)象的類比分子傳遞（傳輸）性質(zhì)湍流傳遞性質(zhì)第二節(jié)：熱質(zhì)交換設(shè)備的分類第三節(jié)：本門(mén)課程在專業(yè)中的地位于作用第四節(jié)：本門(mén)課程的主要研究?jī)?nèi)容第二章熱質(zhì)交換過(guò)程學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)（講課8學(xué)時(shí)）本章講授要點(diǎn)：傳質(zhì)的基本方式，濃度的概念，擴(kuò)散通量，斐克定律，斯蒂芬定律，擴(kuò)散系數(shù)，對(duì)流傳質(zhì)的基本特點(diǎn)，濃度邊界層，對(duì)流傳質(zhì)簡(jiǎn)化模型，對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的模型理論，對(duì)流傳質(zhì)過(guò)程的相關(guān)準(zhǔn)則數(shù)，三傳方程及傳質(zhì)相關(guān)準(zhǔn)則數(shù)，動(dòng)量交換與熱交換的類比在質(zhì)交換中的應(yīng)用，對(duì)流質(zhì)交換的準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式，同時(shí)進(jìn)行傳熱與傳質(zhì)的過(guò)程和薄膜理論，同一表面上傳質(zhì)過(guò)程對(duì)傳熱過(guò)程的影響，劉伊斯關(guān)系式，濕球溫度的理論基礎(chǔ)。重點(diǎn)：對(duì)流傳質(zhì)的基本特點(diǎn)，濃度邊界層，對(duì)流傳質(zhì)簡(jiǎn)化模型，對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的模型理論，對(duì)流傳質(zhì)過(guò)程的相關(guān)準(zhǔn)則數(shù)，三傳方程及傳質(zhì)相關(guān)準(zhǔn)則數(shù)，動(dòng)量交換與熱交換的類比在質(zhì)交換中的應(yīng)用，對(duì)流質(zhì)交換的準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式。第一節(jié)：傳質(zhì)的基本概念傳質(zhì)的基本方式濃度的概念擴(kuò)散通量第二節(jié)：擴(kuò)散傳質(zhì)斐克定律斯蒂芬定律擴(kuò)散系數(shù)第三節(jié)：對(duì)流傳質(zhì)對(duì)流傳質(zhì)的基本特點(diǎn)濃度邊界層對(duì)流傳質(zhì)簡(jiǎn)化模型對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的模型理論對(duì)流傳質(zhì)過(guò)程的相關(guān)準(zhǔn)則數(shù)第四節(jié)：動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞類比三傳方程及傳質(zhì)相關(guān)準(zhǔn)則數(shù)動(dòng)量交換與熱交換的類比在質(zhì)交換中的應(yīng)用對(duì)流質(zhì)交換的準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式第五節(jié)：熱質(zhì)傳遞模型1、同時(shí)進(jìn)行傳熱與傳質(zhì)的過(guò)程和薄膜理論2、同一表面上傳質(zhì)過(guò)程對(duì)傳熱過(guò)程的影響3、劉伊斯關(guān)系式4、濕球溫度的理論基礎(chǔ)第三章相變熱質(zhì)交換原理學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)（講課8學(xué)時(shí)）本章講授要點(diǎn)：沸騰換熱現(xiàn)象及分析，沸騰換熱計(jì)算式，影響沸騰換熱的因素，凝結(jié)換熱現(xiàn)象及分析，膜狀凝結(jié)分析解及實(shí)驗(yàn)關(guān)系式，制冷劑的冷凝放熱，一維凝固和融解問(wèn)題及其分析方法，多維相變傳熱問(wèn)題，考慮固、液密度差的簡(jiǎn)單區(qū)域中的相變傳熱，相變蓄熱系統(tǒng)的理論模型和熱性能分析。重點(diǎn)：凝結(jié)換熱現(xiàn)象及分析，膜狀凝結(jié)分析解及實(shí)驗(yàn)關(guān)系式，制冷劑的冷凝放熱，一維凝固和融解問(wèn)題及其分析方法，多維相變傳熱問(wèn)題，考慮固、液密度差的簡(jiǎn)單區(qū)域中的相變傳熱，相變蓄熱系統(tǒng)的理論模型和熱性能分析。第一節(jié)：沸騰換熱1、沸騰換熱現(xiàn)象及分析2、沸騰換熱計(jì)算式3、影響沸騰換熱的因素第二節(jié)：凝結(jié)換熱凝結(jié)換熱現(xiàn)象及分析膜狀凝結(jié)分析解及實(shí)驗(yàn)關(guān)系式制冷劑的冷凝放熱第三節(jié)：固液相變傳熱一維凝固和融解問(wèn)題及其分析方法多維相變傳熱問(wèn)題考慮固、液密度差的簡(jiǎn)單區(qū)域中的相變傳熱相變蓄熱系統(tǒng)的理論模型和熱性能分析第四章空氣熱質(zhì)處理方法學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)（講課8學(xué)時(shí)）本章講授要點(diǎn)：濕空氣在冷表面上的冷卻降濕，濕空氣在肋片上的冷卻降濕過(guò)程，空氣與水直接接觸時(shí)的熱濕交換，吸附現(xiàn)象簡(jiǎn)介，吸附劑的類型和性能，吸附劑處理空氣的原理，吸附時(shí)的傳質(zhì)及其主要影響因素，靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕。重點(diǎn)：吸附劑的類型和性能，吸附劑處理空氣的原理，吸附時(shí)的傳質(zhì)及其主要影響因素，靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕。第一節(jié)：空氣熱質(zhì)處理的途徑空氣熱質(zhì)處理的各種方案空氣熱質(zhì)處理及設(shè)備第二節(jié)：空氣與水/固體表面之間的熱質(zhì)交換濕空氣在冷表面上的冷卻降濕濕空氣在肋片上的冷卻降濕過(guò)程空氣與水直接接觸時(shí)的熱濕交換第三節(jié)：吸收、吸附法處理空氣的基本知識(shí)吸收、吸附和干燥劑干燥循環(huán)吸收、吸附法處理空氣的優(yōu)點(diǎn)第四節(jié)：吸附材料處理空氣的機(jī)理和方法吸附現(xiàn)象簡(jiǎn)介吸附劑的類型和性能吸附劑處理空氣的原理吸附時(shí)的傳質(zhì)及其主要影響因素靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕第五節(jié)：吸附劑處理空氣的機(jī)理和方法第五章其它形式的熱質(zhì)交換學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)（講課4學(xué)時(shí)）本章講授要點(diǎn)：空氣射流的種類及其熱質(zhì)交換原理，風(fēng)口型式與送風(fēng)參數(shù)，燃料與燃燒過(guò)程，氣體燃料的燃燒方法，固體燃料的燃燒方法，液體燃料的燃燒方式。重點(diǎn)：燃料與燃燒過(guò)程，氣體燃料的燃燒方法，固體燃料的燃燒方法，液體燃料的燃燒方式。第一節(jié)：空氣射流的熱質(zhì)交換1、空氣射流的種類及其熱質(zhì)交換原理2、風(fēng)口型式與送風(fēng)參數(shù)第二節(jié)：燃料燃燒時(shí)的熱質(zhì)交換1、燃料與燃燒過(guò)程2、氣體燃料的燃燒方法3、固體燃料的燃燒方法4、液體燃料的燃燒方式第六章熱質(zhì)交換設(shè)備學(xué)時(shí)：10學(xué)時(shí)（講課10學(xué)時(shí)）本章講授要點(diǎn)：熱質(zhì)交換設(shè)備的型式與結(jié)構(gòu)，總傳熱系數(shù)與總傳熱熱阻，常用計(jì)算方法，表面式冷卻器的熱工計(jì)算，其它間壁式熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計(jì)算，混合式熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計(jì)算，典型燃燒裝置主要尺寸和運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算，相變熱質(zhì)交換設(shè)備，熱質(zhì)交換設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能評(píng)價(jià)。重點(diǎn)：熱質(zhì)交換設(shè)備的型式與結(jié)構(gòu)，總傳熱系數(shù)與總傳熱熱阻，常用計(jì)算方法，表面式冷卻器的熱工計(jì)算，其它間壁式熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計(jì)算，混合式熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計(jì)算，典型燃燒裝置主要尺寸和運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算。第一節(jié)：熱質(zhì)交換設(shè)備的型式與結(jié)構(gòu)間壁式換熱器混合式換熱器典型的燃燒裝置與器具第二節(jié)：間壁式熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計(jì)算1、總傳熱系數(shù)與總傳熱熱阻2、常用計(jì)算方法3、表面式冷卻器的熱工計(jì)算4、其它間壁式熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計(jì)算第三節(jié)：混合式熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計(jì)算噴淋室處理空氣時(shí)發(fā)生的熱質(zhì)交換的特點(diǎn)影響噴淋室處理空氣效果的主要因素噴淋室的設(shè)計(jì)計(jì)算噴淋室的校核計(jì)算其它混合式熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計(jì)算第四節(jié)：典型燃燒裝置主要尺寸和運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算擴(kuò)散式燃燒器主要尺寸和運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算大氣式燃燒器主要尺寸和運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算完全預(yù)混燃燒器主要尺寸和運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算第五節(jié)：相變熱質(zhì)交換設(shè)備冷凝器蒸發(fā)器空調(diào)冰蓄冷系統(tǒng)第六節(jié)：熱質(zhì)交換設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能評(píng)價(jià)熱質(zhì)交換設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析熱質(zhì)交換設(shè)備的性能評(píng)價(jià)熱質(zhì)交換設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)本課程對(duì)學(xué)生自學(xué)的要求：要求學(xué)生在課外閱讀相關(guān)參考書(shū)和參考資料，擴(kuò)大知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料的能力。提倡和鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用本教材基本理論對(duì)其進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，提出自己的觀點(diǎn)和見(jiàn)解，培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和處理問(wèn)題的綜合技能。課時(shí)分配表：序號(hào)內(nèi)容學(xué)時(shí)講課實(shí)驗(yàn)小計(jì)1第一章緒論222第二章熱質(zhì)交換過(guò)程883第三章相變熱質(zhì)交換原理884第四章空氣熱質(zhì)處理方法885第五章其它形式的熱質(zhì)交換446第六章熱質(zhì)交換設(shè)備1010