傳熱學(xué)論文范文

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第1篇

1.1開篇案例對于傳熱單元操作，可采用學(xué)生熟悉的氨的合成中脫除二氧化碳的生產(chǎn)工藝作為開篇案例。氨的合成中二氧化碳脫除的傳統(tǒng)流程如圖1所示[8]。一氧化碳變換后的原料氣經(jīng)吸收塔底部的氣體分布管加入吸收塔，在塔內(nèi)與碳酸鉀吸收劑進行洗滌，出塔凈化氣經(jīng)分離器把氣體夾帶的液滴分離后進入下一工段。吸收液由吸收塔底部引出，經(jīng)水力透平減壓后進入再生塔頂部。在再生塔頂部，溶液閃蒸出部分水蒸氣，然后沿塔向下流，在塔內(nèi)與再沸器加熱產(chǎn)生的蒸汽逆流接觸，同時被蒸汽加熱到沸點并放出殘余的二氧化碳。而再生出來的碳酸鉀溶液經(jīng)冷卻器冷卻之后并經(jīng)泵加壓后進入吸收塔頂部循環(huán)使用。選用此工程案例作為開篇案例是基于下述三個原因：（1）我校的化工原理是在大二下學(xué)期開設(shè)。此前學(xué)生已到云峰合成氨廠進行了生產(chǎn)認識實習(xí)，對此工程案例比較熟悉，能較好的引起學(xué)生的興趣；（2）該生產(chǎn)案例中，涉及到三類換熱器（再沸器、冷卻器、冷凝器），與教學(xué)目標(biāo)吻合較好；（3）該案例中，化工原理與化工工藝學(xué)緊密結(jié)合。提出此生產(chǎn)案例后，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生簡述整個脫碳過程，并引導(dǎo)學(xué)生思考該生產(chǎn)過程中這些換熱器的作用，流體之間的換熱方式。然后，請學(xué)生歸納總結(jié)、教師補充說明加以延伸，即可完成開篇內(nèi)容：（1）換熱在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，（2）換熱器的類型，（3）冷熱流體換熱方式。之后，提出兩個問題留給學(xué)生思考：一是如何根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)設(shè)計或選擇一臺換熱器。二是這些換熱器使用時間長了，換熱效果不好了，怎么辦。這些問題將在后續(xù)章節(jié)逐一解決。

1.2問題案例問題案例法，即教學(xué)中講授某一知識點前先列舉出工程中存在的實際問題，分析該問題產(chǎn)生的原因及解決該問題的方法，再引出知識點的教學(xué)方法。傳熱一章涉及知識點較多，講授時可采用問題案例法逐一進行。例如，對于保溫層的厚度問題，許多學(xué)生會習(xí)慣性的認為厚度越厚越好。為改變學(xué)生的習(xí)慣性思維，即可列舉如下實例進行教學(xué)。假設(shè)一鋼管規(guī)格，鋼管外壁溫度環(huán)境溫度鋼管外包熱導(dǎo)率為的保溫材料，以減少熱損失。已知保溫層外表面與環(huán)境的對流傳熱系數(shù)為保溫層與鋼管接觸良好。求保溫層厚度分別為10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm時，每米管長的總熱阻及熱損失。為節(jié)約時間，可將3-5位學(xué)生分為一組，每小組計算1個保溫厚度對應(yīng)的總熱阻和熱損失。計算結(jié)果如表1所示。表1的數(shù)據(jù)顯示，在題設(shè)條件下保溫層厚度由10mm增至30mm時，總熱阻逐漸減小、總熱損失逐漸增大；當(dāng)保溫層厚度從30mm增至70mm時，總熱阻逐漸增大、總熱損失逐漸減小。則保溫層厚度從10mm增至70mm時，總熱阻和總熱損失均存在一個拐點，對應(yīng)的總熱阻最小、熱損失最大。此點對應(yīng)的保溫層厚度稱為保溫層的臨界厚度。計算表明，上述題設(shè)條件下的臨界保溫層厚度為28mm。原因可由熱損失公式（其中為熱阻）可知，當(dāng)保溫層厚度增大時，一方面是導(dǎo)熱熱阻增加，另一方面是對流傳熱熱阻減小，因此保溫層厚度存在臨界厚度。當(dāng)保溫層厚度小于其臨界厚度時，隨著厚度的增加，總熱阻減小、總熱損失增大；在此期間增加保溫層厚度并非是越厚越好。當(dāng)保溫層厚度大于其臨界厚度時，隨著厚度的增加，總熱阻增大、總熱損失減小。鑒于經(jīng)濟和管道體積的考慮，實際生產(chǎn)中需通過計算，再選取合適的保溫層厚度。

1.3綜合案例綜合案例法即在每章（或每個單元操作）的結(jié)尾，列舉出該單元操作的工程設(shè)計（或工程改造）實例，提出需要解決的工程問題，引導(dǎo)學(xué)生綜合利用本單元操作所學(xué)知識，解決該工程設(shè)計（或工程改造）問題。在傳熱單元操作講解的最后一堂課，提出如下生產(chǎn)案例：在某化工產(chǎn)品的生產(chǎn)裝置中，混合液在分解塔中進行反應(yīng)時，放出大量的熱量。若不及時移走，分解塔內(nèi)溫度將繼續(xù)上升，會產(chǎn)生過量焦油。這不但會使產(chǎn)品質(zhì)量下降，堵塞管道，甚至造成事故。國內(nèi)該類生產(chǎn)裝置大都采用蒸發(fā)冷卻的方式轉(zhuǎn)移反應(yīng)熱（即塔內(nèi)溫度靠液體自身蒸發(fā)來維持，一般維持在88℃左右）。也有部分工廠采用外循環(huán)冷卻的方式（將塔內(nèi)液體用泵抽出，經(jīng)塔外一雙管程換熱器用冷卻水冷卻后循環(huán)回分解塔）轉(zhuǎn)移反應(yīng)熱。所用換熱器主要參數(shù)為：殼徑1m，雙管程，換熱管，換熱管根數(shù)370根，總傳熱面積100m2。該廠欲將塔內(nèi)溫度降至60℃，這一改變要求冷卻器熱負荷增至4×105kJ/h。將此案例加以描述和說明后，讓學(xué)生對這一案例提出實際的解決辦法。根據(jù)班級學(xué)生數(shù)，將學(xué)生按5-7人一組，課堂上用10-15min時間進行分組討論。之后，小組派代表闡述解決方案，其它小組可質(zhì)疑和提問。經(jīng)小組討論，教師點評，最終形成如表2所示的四種方案。經(jīng)分析可知，得出方案D是可行的。得到這一結(jié)論并不意味著案例分析就結(jié)束了。最后也是最重要的一步，是教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納出具有普遍規(guī)律的理論知識，也就是“從例到理”。此案例表明，考察一臺換熱器的工作能力不能單純只考慮其傳熱面積，傳熱面積和總傳熱系數(shù)的乘積KA才能真正代表一臺換熱器的工作能力。因為存在如下關(guān)系：A—管數(shù)或者殼體體積—流速—傳熱系數(shù)。因此，列管換熱器的K和A值之間往往存在“此漲彼消”的關(guān)系。傳熱面積過大往往由于流體流量的“不匹配”而導(dǎo)致K值降低，換熱效果降低了。

2案例教學(xué)的啟示

案例教學(xué)在一定程度上彌補了傳統(tǒng)教學(xué)的不足，可提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一個好的案例一定要源于生產(chǎn)和生活，又不能脫離教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)。案例中既包含對實際問題的描述，又暗含一定的科學(xué)問題，讓學(xué)生參與分析并解決此實際問題。案例教學(xué)不但可使學(xué)生快速鞏固理論知識，還培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力。采用案例教學(xué)時，要正確處理好案例教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系。案例教學(xué)只是眾多教學(xué)方法中的一種，不能用案例教學(xué)完全替論教學(xué)，而應(yīng)在一定的理論基礎(chǔ)上加以實施。案例教學(xué)中，應(yīng)注重以學(xué)生為主體，讓全體學(xué)生參與問題的分析與解決，最終總結(jié)歸納得出具有普遍規(guī)律的理論知識，做到“從例到理”，使學(xué)生明白理論知識源于實踐。當(dāng)學(xué)生掌握了理論知識后，又要從理論的高度重新審視工程案例，做到“從理到例”，培養(yǎng)學(xué)生理論指導(dǎo)實踐的方法。真正實現(xiàn)“以學(xué)生為主體，以能力培養(yǎng)為核心”的實踐教學(xué)理念。

3結(jié)語

第2篇

摘要:漢語熱漸漸地成為人們談?wù)摰臒衢T話題，學(xué)習(xí)漢語的外國人越來越多，這既是一個機遇，也是一個挑戰(zhàn)。漢語教師不僅給外國學(xué)生教語言，而且還給外國學(xué)生傳播中國的文化。傳播中國文化是對外國人進行漢語教學(xué)的關(guān)健，在此過程中應(yīng)該注意語言學(xué)習(xí)的心理差異，應(yīng)該注重跨文化傳播背景下的微觀人際交流。

當(dāng)英語走向世界各地時，

 二、語言學(xué)習(xí)的心理差異是漢語教學(xué)中的重要問題

    中華民族與西方民族在文化發(fā)展上的時空差異較大，民族心理也有相當(dāng)?shù)牟町悺＿@必然造成對  漢語教學(xué)的影響。首先，從兩者的認知心理看，漢民族偏好形象思維，多從整體上認識事物，表現(xiàn)在語  言上，就是漢語形象性強，注重相關(guān)性和整體性，具有非形態(tài)特點。西方民族偏好抽象思維，注重邏輯性，重個體輕整體，重理性輕感性，體現(xiàn)在語言上，如西方的典型語言—英語，是一種顯性的形態(tài)語言，抽象詞語較多。因此，以西方的思維方式理解具有整體性、意合性的漢語，往往會覺得缺乏邏輯，難  以理解。

第3篇

關(guān)鍵詞：傳熱學(xué)；多媒體教學(xué)；實驗教學(xué)；英文教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-0118（2012）-06-000-02

傳熱學(xué)是一門研究熱量傳遞規(guī)律的科學(xué)，它所涉及的領(lǐng)域非常廣泛。特別是在能源動力、航空航天、建筑節(jié)能、材料冶金、機械制造、交通運輸、化工制藥、生物工程等領(lǐng)域更是蘊藏著大量的傳熱問題，形成了如相變與多相流傳熱、微尺度傳熱、生物傳熱、超常傳熱等傳熱學(xué)的多個學(xué)科分支[1-3]。

傳熱學(xué)課程是我校飛行器動力工程專業(yè)設(shè)置的專業(yè)基礎(chǔ)課程，飛行器動力工程是動力工程與航空院校的結(jié)合，通過專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，該專業(yè)學(xué)生要求可以對發(fā)動機的總體性能分析、總體與部件設(shè)計、故障分析等。傳熱學(xué)本身也是一門與各工程領(lǐng)域關(guān)系密切、應(yīng)用性極強的專業(yè)課程。它植根于大量的工程實際之中，也必須服務(wù)于工程實際。本論文結(jié)合該專業(yè)工程實際情況，結(jié)合在傳熱學(xué)的教學(xué)過程中的幾點講課體會，把傳熱學(xué)比較枯燥的理論與學(xué)生的已有知識和感興趣的實踐聯(lián)系起來，在實際教學(xué)中取得了令人滿意的效果。

一、精心授課，提高教學(xué)質(zhì)量

當(dāng)前科技發(fā)展的速度日新月異，傳熱學(xué)方面的理論更加如此。但是我們的教學(xué)內(nèi)容與這些新理論嚴重脫節(jié)，這在傳熱學(xué)實驗方面尤為嚴重。同時部分同學(xué)認為傳熱學(xué)的實用性不強，對掌握專業(yè)技術(shù)幫助不大。因此導(dǎo)致大學(xué)傳熱學(xué)教學(xué)的受重視程度大大降低。這就需要把傳熱學(xué)知識與學(xué)生具體的專業(yè)應(yīng)用及日常生活應(yīng)用結(jié)合起來，提高同學(xué)們對該專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。

在講課時，我們要做到以下幾點：第一，重點突出。根據(jù)教學(xué)要求，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)需要，抓住重點，講透概念，不斷深化；第二，理論聯(lián)系實際。在理論學(xué)習(xí)的同時，列舉實際生活與生產(chǎn)中的應(yīng)用實例，加深學(xué)生的印象，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。積極地引導(dǎo)學(xué)生對傳熱學(xué)、傳熱現(xiàn)象進行深人的思考。進行現(xiàn)代傳熱學(xué)的重要實驗，大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，結(jié)合飛行器動力工程專業(yè)，詳細講解傳熱學(xué)在飛行器發(fā)動機方面的應(yīng)用。例如，在講到三種換熱方式及計算方式的環(huán)節(jié)，加入目前飛機發(fā)動機用到的幾種冷卻方式：輻射冷卻，燒蝕冷卻，膜冷卻，再生冷卻及發(fā)汗冷卻等。同時著重講解目前研究的前沿領(lǐng)域：再生冷卻技術(shù)[4]。該過程同時涵蓋了三種換熱方式，如圖1，包括燃油與壁面的對流換熱，壁面的熱傳導(dǎo)，由于發(fā)動機溫度較高，換熱方式同時還包括輻射換熱。收集相關(guān)實物圖片，如圖2所示，讓同學(xué)對其冷卻過程及相關(guān)的計算方法有直觀而深刻的認識和掌握。

把日常生活中的應(yīng)用實例代入的傳熱學(xué)的教學(xué)課堂里，讓同學(xué)們了解到傳熱學(xué)應(yīng)用的廣泛性。例如，引入CPU芯片中的散熱過程[5]，圖3是一典型的臺式計算機中的CPU散熱器的圖。在芯片內(nèi)核內(nèi)，電能轉(zhuǎn)換成熱能，發(fā)熱升溫，熱量通過內(nèi)核與金屬外殼接觸導(dǎo)熱，傳到金屬外殼，熱量通過金屬外殼與散熱器上的導(dǎo)熱板的接觸導(dǎo)熱傳到導(dǎo)熱板，在導(dǎo)熱板內(nèi)熱量以導(dǎo)熱方式擴散傳播到導(dǎo)熱板上的肋片根處，在肋片內(nèi)，熱量以導(dǎo)熱方式傳播到肋片表面，風(fēng)扇驅(qū)動空氣流經(jīng)肋片表面，熱量最后以對流傳熱方式從肋片表面?zhèn)鞯娇諝庵小Ｕ麄€過程包括有：導(dǎo)熱過程（其中多數(shù)是接觸導(dǎo)熱），空氣對流傳熱過程。

圖4所示的是采用有熱管的筆記本計算機中CPU散熱器，熱量從導(dǎo)熱板傳到肋片，是通過熱管傳輸，中間還有兩處接觸導(dǎo)熱，在熱管內(nèi)，有蒸發(fā)傳熱和冷凝傳熱過程。

另外還有水冷式CPU散熱器，熱量從導(dǎo)熱板傳輸?shù)嚼咂?jīng)由兩處管內(nèi)液體強迫對流傳熱，還有肋片與水管之間的接觸傳熱。將CPU散熱過程分解成若干個傳熱過程，分別分析研究每個傳熱過程的機理，目的是將傳熱學(xué)知識與實際日常生活及工程應(yīng)用相結(jié)合，使同學(xué)們認識到傳熱學(xué)的實際應(yīng)用，提高同學(xué)們學(xué)習(xí)傳熱學(xué)的興趣，加深對傳熱學(xué)知識的掌握。

此外，利用多媒體教學(xué)時，為避免產(chǎn)生視覺疲勞，可以增加幻燈片的生動活潑性，適當(dāng)設(shè)置一些動畫效果。在放映多媒體課件時，要注意恰當(dāng)控制好教學(xué)節(jié)奏，使得課件播放進程與學(xué)生的思維節(jié)奏同步合拍。

二、增加英文教學(xué)內(nèi)容

培養(yǎng)具有全球化視野和國際交流能力的高素質(zhì)專業(yè)人才是我國經(jīng)濟社會發(fā)展融入世界的需要。而傳熱學(xué)的基本概念很多來源于一些英文原著的翻譯，在教學(xué)過程中，適當(dāng)添加一些英文原文，一方面加深同學(xué)們對概念的理解，調(diào)節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)的緊張氛圍，另一方面，增加同學(xué)們對專業(yè)詞匯的掌握。同時，有利于學(xué)生在課外查找一些相關(guān)的外文文獻，拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)思路。對于提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合型人才具有很重要的意義。例如，引入傳熱的概念的英文介紹：Heat transfer：Thermal energy (heat): refers to the energy transported from one system to another as a result of difference temperature (%=T)。引入對流換熱英文：Convective heat transfer。層流和湍流邊界層：Laminar and turbulent boundary layers等。

三、注重課內(nèi)教學(xué)與課外教學(xué)的有機結(jié)合

（一）建立教學(xué)信息中心。在教學(xué)信息中心，介紹傳熱學(xué)的歷史與發(fā)展前景、最新理論的跟蹤以及傳熱學(xué)的科普知識，讓學(xué)生對傳熱學(xué)有充分的認識。

（二）采取設(shè)立選修課的手段，開辟“傳熱象探索園地”，讓有興趣的學(xué)生進行傳熱現(xiàn)象的深入探討和研究。

（三）開設(shè)課外專題講座。課外專題講座也是提高學(xué)生興趣的有效途徑。它不僅讓學(xué)生有機會接觸傳熱學(xué)的前沿，更深人地了解傳熱學(xué)的發(fā)展動向，激發(fā)他們的興趣及投身傳熱學(xué)研究的志向。

（四）要求學(xué)生通過各種方式收集信息，撰寫傳熱學(xué)原理的應(yīng)用論文，作為平時作業(yè)。通過這個途徑拓寬學(xué)生的知識面。

四、理論與實驗相結(jié)合，構(gòu)建先進的傳熱學(xué)實驗教學(xué)體系

傳熱學(xué)是一門實驗學(xué)科，傳熱學(xué)的一切原理和定律都是從生產(chǎn)的實踐和科學(xué)實驗中總結(jié)出來的，反之又經(jīng)受生產(chǎn)的檢驗并推動其發(fā)展。因此，必須注重傳熱教學(xué)中理論學(xué)習(xí)與實驗探索的結(jié)合。在傳熱實驗教學(xué)方面，在預(yù)備性實驗、基礎(chǔ)性實驗、設(shè)計性實驗和綜合性實驗的基礎(chǔ)上可以引入模擬演示實驗。

通過預(yù)備性實驗為理論的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，通過基礎(chǔ)性實驗來驗證一些傳熱規(guī)律，從而使學(xué)生對這些傳熱學(xué)原理和規(guī)律有一個感性的認識。但由行器換熱實驗設(shè)備價格及操作條件的限制，發(fā)動機換熱實驗作為動手實驗實行比較困難，考慮到該專業(yè)的性質(zhì)要求，可以在課堂上增加演示實驗，例如，模擬渦輪旋轉(zhuǎn)葉片冷卻通道換熱實驗，模擬氣流平行于旋轉(zhuǎn)軸方向的流動和氣流垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向向外流及向內(nèi)流等三種情況，基本概括冷卻系統(tǒng)的全貌。通過演示實驗，讓學(xué)生直觀認識到發(fā)動機渦輪葉片冷卻過程。

此外，實驗室應(yīng)該建設(shè)成為自主型、開放式的實驗室，讓學(xué)生能夠根據(jù)自己的興趣愛好去進行傳熱現(xiàn)象的探索，充分培養(yǎng)學(xué)生對傳熱學(xué)的興趣。

五、加強中青年教師實踐鍛煉

目前大批高學(xué)歷的青年教師正在成為各高校講臺上的主力軍，他們正在成為我國高教戰(zhàn)線的棟梁。但也不可否認，長期的學(xué)校學(xué)習(xí)，嚴重缺乏工程實踐。同時，青年教師工作后，忙于應(yīng)付各種日常工作，實踐環(huán)節(jié)進修的機會非常少，因而也不可能向?qū)W生傳播工程實踐知識。部分教師、特別是面臨職稱評聘的中青年教師對上課采取應(yīng)付的態(tài)度，課余不鉆研教學(xué)法，上課時拿本教科書照本宣科，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使教學(xué)質(zhì)量下降[6]。

為改變這種狀況，可以采用青年教師下工程現(xiàn)場或?qū)嶒炇夜ぷ靼肽甑揭荒辍⑶嗄杲處熍c老教師結(jié)對、定期進行教學(xué)法研究活動等。同時對教師的考核制度應(yīng)作相應(yīng)的變動，使青年教師愿在提高教學(xué)質(zhì)量和增加實踐經(jīng)歷上花費較多的精力。

六、結(jié)論

綜上所述，隨著傳熱學(xué)學(xué)科的不斷發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容的不斷增多，“傳熱學(xué)”教學(xué)改革勢在必行。只有全方位的教學(xué)改革，教師綜合素質(zhì)的不斷提高，教材和教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新，才能鞏固大學(xué)傳熱學(xué)的基礎(chǔ)地位，使學(xué)生學(xué)完大學(xué)傳熱學(xué)之后，思維能力和解決實際問題的能力有顯著的提高，為今后的專業(yè)課程和社會實踐活動奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]楊世銘,陶文銓.傳熱學(xué)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]戴鍋生.傳熱學(xué)(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1999.

[3]王厚華.傳熱學(xué)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2006.

[4]蔣勁.超燃沖壓發(fā)動機燃燒室再生冷卻研究[D].西北工業(yè)大學(xué),2006,(6).