【材料課件】動(dòng)量能量質(zhì)量傳遞

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1、<< 動(dòng)量、熱量、質(zhì)量傳遞 >> 教學(xué)大綱 課程編號(hào)： 課程名稱：動(dòng)量、熱量、質(zhì)量傳遞 英文名稱： FundamentalsofMomentum,HeatandmassTransfer 學(xué)時(shí)： 66 學(xué)時(shí) 學(xué)分： 4 授課對(duì)象：材料工程專業(yè)本科生 課程性質(zhì)：一門材料工程專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。 先修課程：高等數(shù)學(xué)、材料科學(xué)與工程概論、材料工程基礎(chǔ) 一、 課程教學(xué)目標(biāo) 通過本課程的學(xué)習(xí)， 使學(xué)生概括地了解存在于各種操作單元過程中的傳遞現(xiàn)象； 系統(tǒng) 掌握各種傳遞過程的機(jī)理和傳遞方程的建立，為今后從事各種傳遞過程和設(shè)備的設(shè)計(jì)、操 作和控制工作提供理論基礎(chǔ)；為今后從事速度、

2、溫度和濃度場(chǎng)的科學(xué)研究提供基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模 型。 二、教學(xué)內(nèi)容及基本要求 第一章基本概念和定義 教學(xué)內(nèi)容 1.1 流體及其連續(xù)性 1.2 流體點(diǎn)參數(shù) 基本要求 使學(xué)生理解并掌握研究流體動(dòng)量傳遞所必需的基本概念。 第二章運(yùn)動(dòng)流體的描述 教學(xué)內(nèi)容 2.1 流場(chǎng)的拉格郎日及歐拉表示法 2.2 穩(wěn)定流動(dòng)與不穩(wěn)定流動(dòng) 2.3 流線與流函數(shù) 2.4 勢(shì)流與勢(shì)函數(shù) 2.5 體系及控制容積 基本要求 使學(xué)生掌握描述流體運(yùn)動(dòng)的基本方法； 能區(qū)分穩(wěn)定流動(dòng)和不穩(wěn)定流動(dòng)； 理解并掌握流 線、流函數(shù)、勢(shì)流、勢(shì)函數(shù)、體系和控制容積的概念。 第三章控制容積法 教學(xué)內(nèi)容 3.1 質(zhì)量守恒定

3、律 3.2 牛頓第二定律 3.3 能量守恒定律 基本要求 使學(xué)生掌握用控制容積法建立質(zhì)量守恒積分方程、 動(dòng)量守恒積分方程和能量守恒積分 方程的方法，并能將該方法用于解決一些較簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。 第四章層流流體微元分析方法 教學(xué)內(nèi)容 4.1 層流切應(yīng)力 4.2 平壁間的層流 4.3 等截面圓管內(nèi)充分展開的層流流動(dòng) 4.4 牛頓流體沿傾斜平表面向下的層流流動(dòng) 基本要求 掌握層流流體微元分析方法， 并能針對(duì)平壁間層流、 等截面圓管內(nèi)層流和沿平面傾斜 向下層流的流體流動(dòng)予以分析。 第五章流體流動(dòng)的微分方程 教學(xué)內(nèi)容 5.1 連續(xù)性微分方程 5.2 納維—斯托克斯方

4、程 5.3 伯努利方程 基本要求 掌握建立流體流動(dòng)微分方程的方法； 理解連續(xù)性方程、 納維—斯托克斯方程和伯努利 方程中各項(xiàng)的物理意義。 第六章邊界層理論 6.1 層流和紊流 6.2 邊界層概念 6.3 邊界層方程 基本要求 理解層流、紊流的概念；了解邊界層理論；掌握邊界層方程的推導(dǎo)過程。 第七章熱量傳遞 教學(xué)內(nèi)容 7.1 能量傳遞的微分方程 7.2 穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)和非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo) 7.3 對(duì)流換熱 7.4 沸騰和凝結(jié)換熱 7.5 輻射換熱 7.6 傳熱器與換熱器 基本要求 掌握建立能量傳遞微分方程的方法；了解傳熱器和換熱器在工程實(shí)際中的使用情況； 能夠解

5、決實(shí)踐中較簡(jiǎn)單的綜合換熱問題。 第八章質(zhì)量傳遞 8.1 傳質(zhì)的微分方程 8.2 穩(wěn)態(tài)分子擴(kuò)散與非穩(wěn)態(tài)分子擴(kuò)散 8.3 對(duì)流傳質(zhì) 8.4 相間傳質(zhì) 8.5 傳質(zhì)裝置 基本要求 掌握建立傳質(zhì)微分方程的方法；了解傳質(zhì)過程中常見的邊界條件；了解穩(wěn)態(tài)分子擴(kuò)散 和非穩(wěn)分子擴(kuò)散；能用量綱分析法對(duì)對(duì)流傳質(zhì)問題予以分析；掌握相間穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)的機(jī)理； 了解工程實(shí)際中傳質(zhì)設(shè)備的使用情況。 三、教學(xué)安排及方式 授課方式為課堂講授和習(xí)題課相結(jié)合。 課程主要內(nèi)容 講課學(xué)時(shí) 習(xí)題課 第一章基本概念和定義 1  第二章運(yùn)動(dòng)流體的描述 3 第三章控制容積法 6 2 第四章層流流體微兀分析方法 6 第五章流體流動(dòng)的微分方程 4 2 第六章邊界層理論 6 第七章熱量傳遞 20 2 第八章質(zhì)量傳遞 14 2 四、考核方式 本課程采用筆試的方式，試題由教研室題庫中抽取 五、推薦教材及參考教材 1 .JamesR.Welty.FundamentalsofMomentum,HeatandmassTransfer(4 th Edition ).WILEYHigherEducation 2 .李為正譯，《動(dòng)量、熱量、質(zhì)量傳遞》，國防工業(yè)出版社 3 .章熙民，《傳熱學(xué)》，中國建筑工業(yè)出版社 4 5