<动量、热量、质量传递>>教学大纲 课程编号: 课程名称:动量、热量、质量传递 英文名称: Fundamentals of momentum, Heat and mass transfer 学时:66学时 学分:4 授课对象:材料工程专业本科生 课程性质:一门材料工程专业学生必修的专业基础课程。 先修课程:髙等数学、材料科学与工程概论、材料工程基础 、课程教学目标 通过本课程的学习,使学生概括地了解存在于各种操作单元过程中的传递现象;系统 掌握各种传递过程的机理和传递方程的建立,为今后从事各种传递过程和设备的设计、操 作和控制工作提供理论基础:为今后从事速度、温度和浓度场的科学硏究提供基础数学模 教学内容及基本要求 第一章基本概念和定义 教学内容 1.1流体及其连续性 12流体点参数 13特性参数在流体中从一点到另一点的变化 基本要求 使学生理解并掌握研究流体动量传递所必需的基本概念 第二章运动流体的描述 教学内容 21流场的拉格郎日及欧拉表示法 22稳定流动与不稳定流动
1 <<动量、热量、质量传递>> 教学大纲 课程编号： 课程名称：动量、热量、质量传递 英文名称： Fundamentals of Momentum, Heat and mass Transfer 学 时：66 学时 学 分：4 授课对象：材料工程专业本科生 课程性质：一门材料工程专业学生必修的专业基础课程。 先修课程：高等数学、材料科学与工程概论、材料工程基础 一、课程教学目标 通过本课程的学习，使学生概括地了解存在于各种操作单元过程中的传递现象；系统 掌握各种传递过程的机理和传递方程的建立，为今后从事各种传递过程和设备的设计、操 作和控制工作提供理论基础；为今后从事速度、温度和浓度场的科学研究提供基础数学模 型。 二、教学内容及基本要求 第一章 基本概念和定义 教学内容 1.1 流体及其连续性 1.2 流体点参数 1.3 特性参数在流体中从一点到另一点的变化 基本要求 使学生理解并掌握研究流体动量传递所必需的基本概念。 第二章 运动流体的描述 教学内容 2.1 流场的拉格郎日及欧拉表示法 2.2 稳定流动与不稳定流动
23流线与流函数 24势流与势函数 2.5体系及控制容积 基本要求 使学生掌握描述流体运动的基本方法;能区分稳定流动和不稳定流动;理解并掌握流 线、流函数、势流、势函数、体系和控制容积的概念。 第三章控制容积法 教学内容 3.1质量守恒定律 3.2牛顿第二定律 3.2能量守恒定律 基本要求 使学生掌握用控制容积法建立质量守恒积分方程、动量守恒积分方程和能量守恒积分 方程的方法,并能将该方法用于解决一些较简单的实际问题 第四章层流流体微元分析方法 教学内容 4.1层流切应力 42平壁间的层流 4.3等截面圆管内充分展开的层流流动 44牛顿流体沿倾斜平表面向下的层流流动 基本要求 掌握层流流体微元分析方法,并能针对平壁间层流、等截面圆管内层流和沿平面倾斜 向下层流的流体流动予以分析 第五章流体流动的微分方程 教学内容 51连续性微分方程 52纳维一斯托克斯方程 53伯努利方程 基本要求 掌握建立流体流动微分方程的方法;理解连续性方程、纳维一斯托克斯方程和伯努利
2 2.3 流线与流函数 2.4 势流与势函数 2.5 体系及控制容积 基本要求 使学生掌握描述流体运动的基本方法；能区分稳定流动和不稳定流动；理解并掌握流 线、流函数、势流、势函数、体系和控制容积的概念。 第三章 控制容积法 教学内容 3.1 质量守恒定律 3.2 牛顿第二定律 3.2 能量守恒定律 基本要求 使学生掌握用控制容积法建立质量守恒积分方程、动量守恒积分方程和能量守恒积分 方程的方法，并能将该方法用于解决一些较简单的实际问题。 第四章 层流流体微元分析方法 教学内容 4.1 层流切应力 4.2 平壁间的层流 4.3 等截面圆管内充分展开的层流流动 4.4 牛顿流体沿倾斜平表面向下的层流流动 基本要求 掌握层流流体微元分析方法，并能针对平壁间层流、等截面圆管内层流和沿平面倾斜 向下层流的流体流动予以分析。 第五章 流体流动的微分方程 教学内容 5.1 连续性微分方程 5.2 纳维—斯托克斯方程 5.3 伯努利方程 基本要求 掌握建立流体流动微分方程的方法；理解连续性方程、纳维—斯托克斯方程和伯努利
方程中各项的物理意义。 第六章边界层理论 6.1层流和紊流 62边界层概念 63边界层方程 基本要求 理解层流、紊流的概念;了解边界层理论;掌握边界层方程的推导过程。 第七章热量传递 教学内容 71能量传递的微分方程 72稳态热传导和非稳态热传导 73对流换热 74沸腾和凝结换热 7.5辐射换热 7.6传热器与换热器 基本要求 掌握建立能量传递微分方程的方法;了解传热器和换热器在工程实际中的使用情况; 能够解决实践中较简单的综合换热问题。 第八章质量传递 81传质的微分方程 82稳态分子扩散与非稳态分子扩散 8.3对流传质 84相间传质 85传质装置 基本要求 掌握建立传质微分方程的方法;了解传质过程中常见的边界条件;了解稳态分子扩散 和非稳分子扩散:;能用量纲分析法对对流传质问题予以分析;掌握相间稳态传质的机理 了解工程实际中传质设备的使用情况
3 方程中各项的物理意义。 第六章 边界层理论 6.1 层流和紊流 6.2 边界层概念 6.3 边界层方程 基本要求 理解层流、紊流的概念；了解边界层理论；掌握边界层方程的推导过程。 第七章 热量传递 教学内容 7.1 能量传递的微分方程 7.2 稳态热传导和非稳态热传导 7.3 对流换热 7.4 沸腾和凝结换热 7.5 辐射换热 7.6 传热器与换热器 基本要求 掌握建立能量传递微分方程的方法；了解传热器和换热器在工程实际中的使用情况； 能够解决实践中较简单的综合换热问题。 第八章 质量传递 8.1 传质的微分方程 8.2 稳态分子扩散与非稳态分子扩散 8.3 对流传质 8.4 相间传质 8.5 传质装置 基本要求 掌握建立传质微分方程的方法；了解传质过程中常见的边界条件；了解稳态分子扩散 和非稳分子扩散；能用量纲分析法对对流传质问题予以分析；掌握相间稳态传质的机理； 了解工程实际中传质设备的使用情况
、教学安排及方式 授课方式为课堂讲授和习题课相结合 课程主要内容 讲课学时习题课 第一章基本概念和定义 第二章运动流体的描述 136 第三章控制容积法 第四章层流流体微元分析方法 第五章流体流动的微分方程 646 第六章边界层理论 第七章热量传递 第八章质量传递 四、考核方式 本课程采用笔试的方式,试题由教研室题库中抽取。 五、推荐教材及参考教材 1. James R. Welty. Fundamentals of Momentum, Heat and mass Transfer(4th Edition) WILEY Higher Education 李为正译,《动量、热量、质量传递》,国防工业出版社 3.章熙民,《传热学》,中国建筑工业出版社
4 三、教学安排及方式 授课方式为课堂讲授和习题课相结合。 课 程 主 要 内 容 讲课学时 习题课 第一章 基本概念和定义 1 第二章 运动流体的描述 3 第三章 控制容积法 6 2 第四章 层流流体微元分析方法 6 第五章 流体流动的微分方程 4 2 第六章 边界层理论 6 第七章 热量传递 20 2 第八章 质量传递 14 2 四、考核方式 本课程采用笔试的方式，试题由教研室题库中抽取。 五、推荐教材及参考教材 1. James R. Welty. Fundamentals of Momentum, Heat and mass Transfer(4th Edition). WILEY Higher Education 2. 李为正译，《动量、热量、质量传递》，国防工业出版社 3. 章熙民，《传热学》，中国建筑工业出版社