《冶金传输原理》教学大纲.pdf

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1、冶金传输原理教学大纲冶金传输原理教学大纲 一一 课程简介课程简介 课程编号：01014007-08 课程名称：冶金传输原理（1-2） Principles of Transfer in Metallurgy 课程类型：专业基础课（必修） 学 时：80 （12 学时试验 、6 学时上机） 学 分： 5 开课学期：45 开课对象：冶金工程专业本科 先修课程：高等数学、普通物理、计算机语言 参考教材： 冶金传输原理 张先棹、冶金工业出版社、1991.11 二二 课程性质、目的与任务课程性质、目的与任务 冶金传输原理 是冶金工程专业的一门重要的专业基础必修课程。 该课程的教学目的 是要求学生掌握冶金传

2、输过程的基础概念、基本理论。本课程的任务是通过该课程的教学， 使学生运用基本知识分析冶金过程， 深入了解复杂的冶金反应过程中各因素的影响机理， 从 而为改进冶金工艺操作和设备、 提高控制和设计水平打下基础， 同时为冶金反应过程提供物 理模型和数学模型，学习计算机求解的基本方法。 三三 教学基本内容与基本要求教学基本内容与基本要求 冶金传输原理课程主要内容有：动量传输、热量传输和质量传输三大部分，并介绍 了三者的类似机理、 相互关联的关系； 同时介绍了利用相似原理来处理试验数据和进行模型 试验。通过本课程学习，要求学生掌握冶金传输过程的基本理论，为“钢铁冶金学”专业课 的学习打下较坚实的基础，培

3、养学生分析冶金过程的问题和解决冶金过程问题的能力。 四四 教学内容及学时分配教学内容及学时分配 课 程 内 容 教学 要求 重点 () 难点 () 学时 安排 备注 第一章 动量的传输基本概念 4 第 4 学期 1.1 流体及连续介质 A 1.2 流体的性质 A 1.3 粘性动量通量、粘性力 A 1.4 分析作用在流体上的力 C 第二章 第二章 流场运动的描述 4 2.1 流场运动描述的两种方法 C 2.2 流线与迹线 B 课 程 内 容 教学 要求 重点 () 难点 () 学时 安排 备注 2.3 梯度、散度、旋度 B 2.4 流函数、势函数 B 2.5 流体微团运动分析 B 第三章 第三章

4、 动量传输的基本方程 6 2.1 连续性方程 A 2.2 实际流体的动量传输方程(N-S 方程) A 2.3 理想流体的欧拉方程 A 2.4 伯努利方程 A 第四章 第四章 管道中的流动及孔口的流出 5 3.1 管道中的流动 A 3.2 不可压缩流体的管流摩擦阻力 A 3.3 不可压缩流体的管流局部压力损失 B 3.4 管路计算 B 3.5 经过孔口的流出 C 第五章 边界层流动 4 5.1边界层的概念 A 5.2 平板绕流摩擦阻力 A 5.3 绕流阻力和颗粒沉降速度 C 第六章 可压缩气体的流动 5 6.1 可压缩气体的概念 A 6.2 可压缩气体（理想气体）一元稳定等熵流动的 基本方程 A

5、 6.3 一元稳定等熵流动的基本方程特性 A 6.4 变截面喷管中气流的变化特征 B 6.5 渐缩喷管与拉瓦尔喷管 B 6.6 激波 C 第七章 相似原理与模型研究方法 4 7.1 相似的概念 A 7.2 对现象的一般数学描述及单值条件 B 7.3 相似定理相似三定理 A 7.4 相似准数 A 课 程 内 容 教学 要求 重点 () 难点 () 学时 安排 备注 7.5 相似模型法 C 第八章 传热的基本方程 6 第 5 学期 8.1 基本概念 A 8.2 热量传输的基本方式和基本定律 A 8.3 热量传输的微分方程 A 8.4 初始条件和边界条件 A 第九章 导热 8 9.1 稳态导热 A

6、9.2 不稳态导热 A 9.3 导热的数值解法 A 第十章 对流 6 10.1 对流给热的一般分析 A 10.2 平板层流给热的分析解法 A 10.3 层流边界层的近似积分解 B 10.4 动量传输和热量传输的类比方法 B 10.5 相似理论指导下的实验方法 B 第十一章 辐射换热 6 11.1 基本概念 A 11.2 黑体辐射的基本定律 A 11.3 实际物体的辐射 A 11.4 角系数 A 11.5 两表面间的辐射换热 A 11.6 辐射的网格方法 A 11.7 气体辐射 C 第十二章 质量传输 4 12.1 质量传输的基本定律 A 12.2 扩散传质 A 12.3 对流传质 A 12.4

7、 三传的类比 B （教学要求：A熟练掌握；B掌握；C了解） 五五 实习、实验项目及学时分配实习、实验项目及学时分配 实验： （12 学时） 1流体流速及流量测定，2 学时 2流体动量平衡-伯努利方程的应用，2 学时 3边界层特性实验，2 学时 4空气纵掠平板时局部换热系数的测定，2 学时 5空气纵掠平板时流动边界层和热边界层的测量，2 学时 6法向辐射率n 的测量，2 学时 上机内容： （6 学时） 1二维稳态导热的数值计算（第一类边界条件） ，2 学时 2二维稳态导热的数值计算（第二类、第三类边界条件） ，2 学时 3一维不稳态导热的数值计算（第二类、第三类边界条件） ，2 学时 六六 教学

8、方法与手段教学方法与手段 理论教学、上机实习、实验教学、多媒体教学 七七 参考书目参考书目 1.TRANSPORT PHENOMENA(Second Edition) R.Byron Bird Warren E.Stewart Edwin N.Lightfoot 、化学工业出版社、2002.8 2 动量、热量、质量传递原理 美J.R.威尔特等 北京：科学科学出版社，1984 3 计算流体力学 吴子牛，北京：科学出版社，2001 八八 大纲编写的依据与说明大纲编写的依据与说明 本课程教学大纲，是根据冶金工程专业本科生培养目标与要求，结合本课程的性质、教 学的基本任务和基本要求，经过院教学委员会审定后编写的。