H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
传热学课程报告
报告题目：多孔介质传热学概论
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二零一二年十月
摘要：本文对多孔介质及其基本结构、传热传质的理论基础做了相关介绍，并对多孔材料的应用进行了说明和预期。
关键词：多孔介质；传热学；孔隙率；渗透率；导热系数
1 多孔介质简介
多孔介质是由固体骨架和流体组成的一类复合介质，其传热传质过程在自然界和人类生产、生活中广泛存在，它构成了地球生物圈的物质基础。从学科发展的角度看，多孔介质传热传质学已经渗透到许多学科和新技术领域，包括能源、材料、化学工程、环境科学、生物技术、仿生学、医学和农业工程，是形成新的交叉和边缘学科的一个潜在生长点。因此，多孔介质传热传质研究，是一项具有重大学术价值、对学科发展和技术创新具有深远影响的研究课题。
笼统地说，大部分材料都属于多孔介质，目前还没有对多孔介质各种特性的确定性作出准确的定义。1983年提出多孔介质具有以下特点：(1)部分空间充满多相物质，至少其中一相物质是非固态的，可以是液态或气态。固相部分称为固相基质。多孔介质内部除了固相基质外的空间称为空隙空间。(2)固相基质分布于整个多孔介质，在每个代表性初级单元均应有固相基质。(3)至少一些空隙空间应该是相联通的。
2 多孔介质的基本结构特征
多孔介质的孔隙率
多孔介质的结构是非常复杂的，我们不可能精确地描述这些孔隙表面的几何形状，也很难确切地阐明孔隙空间所包含的流体及其与固体表面相互作用所出现的有关微观物理现象。因此研究者往往引入“容积平均”的假设，并且将复杂多相的多孔体系看成一种在大尺度上均匀分布的虚拟连续介质，即不同流速层中流体分子间碰撞交换动量，宏观表现为流体是以粘滞形式出现的流动，从而可以利用表观当量参数的唯象方法进行研究，而不必去研究每一个孔隙中流体流动和换热的情况，使一个原本非常复杂的流动问题得以简化。
孔隙率表示多孔介质中孔隙所占份额的相对大小，有体积孔隙率、面积孔隙率、和线孔隙率之分。实际所用的多孔介质的孔隙结构是非均匀的，其物理化学性质是各向异性的。并且孔隙率随多孔介质在不同区域而不同。Roblee等和Benenati试验研究发现，近壁面处，体积孔隙率的值常有较大的波动。Fu和Huang等通过数值模拟的方法研究了任意孔隙率模型对多孔介质换热性能的影响。实际上，对于各向同性的均匀多孔介质而言，体积孔隙率和面积孔隙率是分布均匀的，并且可以证明，体积孔隙率和面积孔隙率是相等的。所以可以统称为多孔介质的孔隙率，常用ε表示。
多孔介质的渗透率
多孔介质，原则上都是可以渗透的，除非周边被封死，流体可以从一侧渗透到另一侧，但在相同的压力差下容许渗透的流体流量将受到多孔介质特性的制约。渗透率是由Darcy定律所定义的，它是多孔介质的一个重要特性参数，表述了在一定流动驱动力推动下，流体通过多孔材料的难易程度.可以说，它表达了多孔介质对流体的传输性能。由Darcy定律知:
式中，J为流体的速度;μ为流体动力粘性系数;K表征流体的渗透能力，称为“渗透率”。式(1-1)完全类似于粘性流体的牛顿定律、导热的傅里叶定律以及扩散的费克定律。(对于各相同性均匀介质，K为常数，对于一般的各相异性多孔介质，K为一张量)。多孔介质的导热系数
在两个平行平板之间填充均匀多孔介质，平行板温度分别保持为t1和t2 (t1>t2)，其孔隙率为ε，两平板相距S。流体静止，无相变，此时热量从温度为t1的平板通过多孔介质导热传递给温度为t2的平板。热流量Q相当于经由固体骨架传递的热量Qs和经由静止流体传递的热量Qf之和，且相互接触的界面保持局部热力学平衡。在常物性条件下，可有:
式中λs和λf分别为固体骨架和静止流体的导热系数，Fs和Ff分别为固相和流体相的导热面积。由此定义多孔介质的当量导热系数λe为:
当量导热系数λe是多孔介质的重要性质，取决于宏观己知的孔隙率ε和骨架材料与流体本身的导热系数，与容器形状、几何尺寸等无关。
3 多孔介质传热传质理论基础
多孔介质内的传热过程主要包括(1)固体骨架与固体颗粒之间存在或不存在接触热阻时的导热过程；(2)流体（液体、气体或两者均有）的导热和对流换热过程；(3)流体与固体颗粒之间的对流换热过程；(4)固体颗粒之间、固体颗粒与空隙中气体之间的辐射过程。
多孔介质中的传质过程包括：(1)分子扩散。这是由于流体分子的无规则随即运动或固体微观粒子的运动而引起的质量传递，它与热量传递中的导热机理相对应。(2)对流传质。这是由于流体的宏观运动而引起的质量传递，它既包括流体与固体骨架壁面之间的传质，也包括两种不混溶的流体之间的对流传质。
热量既可以通过固体骨架的导热，又可借助流体的导热和对流传递。质量的传递则表现在孔隙中流体的流动，且常伴有相变，并且它的孔隙结构极为复杂，很难对微孔中的流体流动和能量运输进行详细的描述。在无化学反应的过程中，多孔介质内部传热传质的主导驱动势为：压力梯度、浓度梯度、温度梯度。
4 多孔介质传热传质的研究方法
在揭示各相物质内部及相互间的质量、动量和能量传递规律方而，前人普遍采用了理论分析、数值模拟、实验研究等各种研究手段。理论研究方法可分为分子水平、微观水平和宏观水平三类，其中宏观水平的研究方法较为常用。这是由于分子水平的研究对象是流体的分子运动，所涉及的数学方程多且难于求解。微观水平的研究方法将多孔介质中的固体骨架及其孔隙中的流体视为流体连续介质，研究对象是流体质点或微元体，但要把其中固体骨架边界微细结构处的传热和流动情况作为边界条件，而对此的定量描
述既困难又不准确。宏观水平的研究方法也持连续介质的观点，取包含研究点在内的一个很小区域(远小于整个流体区域，但比单个孔隙空间大得多)为控制体(称作表征体元REV)，在REV上对流体参数和固体参数实行体积平均，获得假想介质在REV上的平均参数，进而分析其中的传热和流动过程。由于宏观方法所依据的物理模型与客观的微观运动情况有一定偏差，所以其研究结果往往不能与实测结果完全吻合。
在多孔介质传热传质的研究中，如果固相骨架和孔隙流体之间的热交换充分，则在基本单元体内固相骨架和孔隙流体的温度相等，此时可采用局部热平衡模型进行理论研究和分析。
5 多孔介质传热的应用
多孔介质传热传质的过程在人类生产活动和自然界广泛存在。如：土壤是地球生物圈内一切生物赖以生存的主要基础之一，也是人类社会发展的重要根基，自有文明以来，人们就开始注意土壤及其灌溉与作物生长的关系。自把现代的科学方法应用于研究土壤和地下含水层中的水分迁移以来，土壤学和地下水文学便成为研究多孔介质最早的几个学科。人们将生产中排出的有害废水注人地下或排人江河湖泊，由于地下含水层中存在温度梯度而产生的自然对流，引起了污染源在地下含水层中的扩散，从而直接或间接地对人类健康和生存带来严重的危害。地下岩层中的石油、天然气和水是自然界多孔介质中一种复杂的多元体系，研究油、气的开采、特别是石油的热采技术，促使石油工程学对多孔介质的传热传质进行系统的研究。地热资源的勘测评估和开发利用以及利用土壤岩层作为蓄热蓄冷介质，也需应用类似的理论与技术。在地质工程中，研究雪崩现象及其防止对策，同样要涉及到多孔介质传热传质问题。所有这些表明二多孔介质传热传质(包括渗流的流动形态等)的研究，对于由不同学科组成的“地球资源环境科学和技术”这一新领域的发展来说，是涉及地球岩石圈、水圈和生物圈资源的开发利用，涉及各圈层之间相互依存作用环境的基础性很强和应用背景十分广泛的一项具有重要意义的研究。
为了充分利用自然能源，发展我国古老的窖藏技术使之现代化、大型化，人们利用地下洞库夏天储热，冬天蓄冷，这一研究正逐步达到实用阶段，其中就涉及到如何利用
多孔介质强化传热或者隔热保温的问题。现代建筑业采用的轻型建筑材料和结构材料，大多属于多孔性或者纤维性多孔结构。这些建筑物围护结构与隔热结构的热湿传递特性将直接影响到建筑物的能源耗费和居住者的舒适感。多孔介质传热传质—热湿迁移的研究已成为建筑热工的一个重要组成部分。
在现代铸造技术领域中，一方面铸造型砂的热性能的研究和控制对大型铸铁的浇铸质量及防止热裂问题起关键性作用;另一方面，在金属凝固过程中，液固相的交界面附近存在着液固共处的两相区，由于温差作用，引起液态金属在此区域内产生多孔介质自然对流问题。因此，多孔介质的传热传质在铸造技术领域中是影响铸造质量的一个重要研究课题。
在化工领域的颗粒床层化学反应器中，多孔介质的热质迁移特性决定着反应器的催化反应速度和效率。煤的沸腾燃烧也可被看作是固体骨架未被固定的流变性多孔介质化学反应器。当代许多制造业，包括农林产品和食品加工业，其干燥过程是一个主要的耗能环节，改造和发展干燥技术，也要求对含湿多孔介质中传热传质进行基本研究。
在核反应堆的燃料棒壳内，是颗粒核燃料的多孔介质，研究其中的传热传质问题，对防止局部性核燃料消耗速度过大，延长燃料棒整体工作寿命以及确保运行安全，具有积极意义。
热管已在航天领域和节能技术中得到一定程度的推广应用。热管的管芯常用毛细多孔材料制造。对多孔介质传热传质的研究，势必对发展热管技术起到促进作用。
多孔介质传热传质的研究与动、植物研究密切相关。如植物中的水分迁移和能量传递，水分的吸收和蒸发都是在多孔介质中进行的;土壤肥力的保存、农业生产工程化和节水农业的技术开发和应用;动物冬眠时其皮层热绝缘性能的变化;人体通过排汗自动调节体温等等。
综观上述，多孔介质传热传质的研究对于改造自然、造福人类具有重要意义。
6 多孔介质传热传质研究的展望
从广义上讲，当多孔体孔隙率为0时，即为通常的固体;当孔隙率为1时，则为通常的流体，在0-1之间的孔隙率的物质，均可视为多孔体。因此，多孔介质传热传质与
工业、农业、能源、资源、航天、地质、材料、化工、建筑、环境和生命科学的各个领域有着密切的联系。多孔介质传热传质的研究涉及到多个基础与技术学科，有助于促进跨学科和边缘学科的形成和发展。可以预见，在今后相当长的一段时间内，多孔介质传热传质将继续作为工程热物理领域的一个重要研究课题而得到发展和深化，并将对工农业的发展和社会的进步产生重大的影响。
纵观国内外的发展态势，未来多孔介质传热传质的研究将会着重在下列几个方面:
(1)继续从宏观和微观的不同角度，通过理论分析、实验研究和数值模拟，深入研究多孔介质内复杂的流动、传热和传质机制；着重探索各物理场之间的交叉效应，研究变物性、各向异性以及多相多组分和非牛顿流体在多孔介质中的迁移规律；研究毛细滞后、胀缩效应、多孔结构与孔隙分布、非Darcy效应和耗散效应等对迁移过程的影响。与此相对应，发展新型的多孔介质热物理参数的测试原理与技术。这些研究将大大推进多孔介质传热传质理论的发展并使多孔介质传热传质的理论模型与实际过程符合得更好。
(2)强化直接面向工农业生产和对社会进步具有重大影响的多孔介质传热传质应用基础课题的研究，是今后若干年内的主攻方向。在这一领域内比较有意义的应用基础研究有：地下稠油热采、冻土工程与融化处理、沙漠水资源勘探和有效利用、盐碱和污染源在土壤中和地下含水层中的扩散和防扩散、地热能的开发与利用、地下贮能和地下建筑工程、多孔功能材料的开发和应用、新型高效节能干燥技术、原煤预加工过程和煤层煤堆自燃预报技术、多孔辐射燃烧技术、高效颗粒床反应和催化过程、强化换热技术，等等。
(3)生物体内多孔介质中的能量与物质的传递过程将是未来研究的热点之一。这将包括动物体内能量和物质传输机制和规律的探索，体内和体表温度场的预测和与之有关的热诊断、热治疗和热控制技术，人类居住环境和穿衣的热舒适控制和调节，水分、养分和肥料在土壤中和植物根茎枝叶中的运动、吸收和散发过程，粮食、蔬菜和瓜果细微结构中的传递过程，等等。所有这些将对生命科学和人类生存环境产生重大的影响。
(4)从多孔介质作为一种宏观尺度上的虚拟连续体的假定出发，进一步发展基于多
孔介质模型的工程热物理问题的分析方法。这是一种新的科学研究方法，比较有希望的有：超大规模集成电路中的热分析和强化冷却技术，紧凑式换热器的热模拟和优化设计，城市工业和人口密集区的大气环境预测等。
参考文献：
【1】胡玉坤丁静多孔介质内部传热传质规律的研究进展广东化工2006年第11期第33卷总第163期
【2】王补宣多孔介质传热传质研究的意义与现状中国科学基金1991第1期
【3】施明恒多孔介质传热传质研究的进展与展望中国科学基金1995第1期
【4】赵晓琳大连理工大学硕士学位论文多孔介质有效导热系数的算法研究2009年6月
【5】具有非均匀内热源的多孔介质中传热传质的数值研究李栋四川大学硕士学位论文2006年5月9日
【】宫克勤孙苗苗多孔介质中传热传质机理研究油气田地面工程第卷第期
【7】 . HEAT AND MASS TRANSFER IN THE FLOW OF CONDESABLE RAREFIED GASES THROUGH POROUS MATERIALS . UDC ；【8】 . DIFFUSION AND HEAT TRANSFER IN COMPOSITE AND POROUS MATERIALS .
对机械工程概论的认识和总结 一、机械概论 “机械工程概论”是一门技术基础课，是非机械类各专业学生学习工程材料和机械制造的基本工艺方法，培养工程素质的重要必修课。内容包括金属材料和非金属材料的基础知识、金属材料的成形工艺及设备、金属切削加工工艺及设备、特种加工等方面。通过本学期的学习，初步了解和掌握工程材料及其加工工艺方面的基础知识和基本理论。 二、对于机械工程概论的学习和认识 就像每个人有各自独特的世界观指导自己的日常生活行为，机械工程概论就像学机械在这方面的世界观和方法论。如果说数理化是将先辈得出的正确的理性化的数字化的世界观授予我们，那么机械工程概论就是将一个专业方面的总的知识体系授予我们。 在《机械工程概论》一书当中如此写道：“机械工程是关于研究、设计、制造和运用各类机器和机械设备的工程科学，涉猎范围机器广泛”学习数理化，我们得到的知识运算技巧，对于怎么将这些技巧应用到真正的机械生产制造上，我们可以很基础的先提出问题再假设再论证再实践再完工。 三、总结 机械工程概论这么课程使我们能够对未来机械专业的学习有着极其重要的指导和引导作用，激发学生对机械的学习积极性，就像一本书的目录一般，让人知道将来要学习什么，却又半现半隐，极大开发同学们的兴趣，而且工程概论使我们更了解机器以及机械设备的结构，
丰富了学生的空间思维能力，此课程极为重视学生的实际动手能力和实践操作能力，锻炼我们的个人能力打造敦厚的专业基础，在未来的世界里，全新的设计必然与计算机分不开，模拟仿真、辅助设计、制造等各方面的需求，所以我们的前景是光明的，而工程概论就像是给了我们一张上船的船票太多毒鸡汤告诉你，你想要的岁月都会给你，可它没告诉你，你想要的，岁月凭什么给你！
工程热力学与传热学课 程总结与体会 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
工程热力学与传热学 题目：工程热力学与传热学课程总结与体 会 院系：水利建筑工程学院给排水科学与工 程 班级：给排水科学与工程一班 姓名：张琦文 指导老师：姚雪东 日期:2016年5月1日 认识看法地位作用存在问题解决措施未来 发展展望 传热学在高新技术领域中的应用 摘要: 热传递现象无时无处不在【2】它的影响几乎遍及现代所有的工业部门【1】也渗透到农业、林业等许多技术部门中。本文介绍了航空航天、核能、微电子、材料、生物
医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域在不同程度上应用传热研究的最新成果。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识【1】而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 前言：通过对传热学这门课程的学习,了解了传热的基本知识和理论。发现传热学是一门基础学科应用非常广泛,它会解决许许多多的实际问题更是与机械制造这门学科息息相关。传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。传热现象在我们的日常生活中司空见惯。早在人类文明之初人们就学会了烧火取暖。随着工业革命的到来，蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现，传热研究更是得到了飞速的发展，被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。当今世界国与国之间的竞争是经济竞争，而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国
机械工程概论学习心 得
学习心得 班级：机械（卓越）1001 姓名：李俊峰学号：3100305007 机械工程概论这门课程是一门技术基础课程，是我们机械类专业的学生学习工程材料和机械制造基本工艺方法，培养我们工程素质的重要的必修课程。在机械工程概论这门课程中我学习到了包括金属材料和非金属材料的基础知识、金属材料的成形工艺及设备、金属切削加工工艺及设备、特种加工在内的各方面知识，通过这门课程的学习我初步了解和掌握了工程材料及其加工工艺方面的知识和基本理论。 通过一个学期的学习，我了解到了机械的真正内涵，其中机械工程学科的定义：机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。而关于机械工程学科的战略地位，钱学森先生曾说过：“技术科学是人类认知的一个新部门。”作为一门技术科学，机械工程学科以自然科学为基础，研究人造的机械系统与制造过程的结构、组成、能量传递与转换、构件与产品的几何与物理演变、系统与过程的调控、功能形成与运行可靠性等，并以此为基础构建机械与制造工程中共和性和核心技术的基本原理和方法。 老师深入浅出的讲解，生动形象的向我们展示了机械的原理，机械的加工，机械的设计，机械的应用以及机械的分类，让我们清楚的认识到了机械是什么。其实，机械无处不在，它可能是一个玩具，可能是一个零件，也可能是一个航天器。机械的应用之广，设计方法之丰富无疑给我们后来人在继承先辈的传统时可以借用现代的科技和方法来设计一件新的产品或零件。 在科学技术飞速发展的今天，机械的设计面临着新一轮的挑战，在这个过程中，必须迎合时代的需求和世界的变化需要，应以精益生产、敏捷制造、智能制造、绿色制造为主导方向，进一步加强与网络的结合，凸显更人性化、智能化、方便化的特点。 在21世纪的世界里，全新的设计必然与计算机分不开，模拟仿真、辅助设
多孔材料的研究进展
引言 固体材料所包含的空间和表面的多少直接影响着该材料在实际应用中的性能。具有大量的空间和表面积的固体多孔材料已经成为了当代科学研究的热点，在各式各样物理化学过程中显示出极为突出的优势。根据孔径的大小，可以将多孔固体材料分为三类:孔径小于2nm的归为微孔材料;孔径在2-50nm之间的归为介孔材料;孔径大于50nm的归为大孔材料。多孔材料在化工石油催化、气体吸附、药物输送、组织工程支架制备、海洋深潜装备中都有很广泛的应用，是当今时代一种很重要的材料。 1. 纳米多孔材料 相比于传统的纳米颗粒材料，具有可调结构和性能的纳米多孔材料有着非凡的特性。孔径大于50nm的大孔材料具有极快的传质过程和蛋白分子吸附固定速率，在蛋白质组学分析及酶反应研究中有巨大的潜力。在当今组学的前沿，蛋白质的酶解严重缺乏效率，影响后续的分析测试，而目前发展的快速酶解技术需要较为复杂的前处理过程和过量的蛋白消耗;另一方面酶解技术难于联合应用于后续的肤段富集之中[1]。因此，多孔纳米材料的功能化设计合成及其在蛋白质组学分析中的应用至关重要。这种纳米多孔材料的典型就是大孔二氧化硅泡沫材料，它可以作为催化剂极大的提高酶解反应速率。 2. 金属-有机骨架材料[2] 金属-有机骨架材料是一种新型的多孔材料，具有高孔性、比表面积大、合成方便、骨架规模大小可变以及可根据目标要求作化学修饰、结构丰富等优点，在气体吸附、催化、光电材料等领域有广泛的应用。MOFs又名配位聚合物或杂合化合物，是利用有机配体与金属离子间的金属配体络合作用自组装形成的具有超分子微孔网络结构的类沸石材料。MOFs由于能大量进行氢气的可逆吸
土木工程材料 第一章 1.土木工程材料：指土木工程中使用的各种材料及制品 2.土木工程材料的分类： 按来源：天然材料及人造材料； 按部位：屋面、墙体和地面材料等； 按功能：结构材料和功能材料； 按组成物质：无机材料、有机材料和复合材料 无机材料： 金属材料 黑色金属、有色金属 非金属材料 天然石材、烧土制品、胶凝材料、混凝土及砂浆 有机材料： 植物材料、沥青材料、合成高分子材料 复合材料： 无机非金属材料与有机材料复合、 金属材料与无机非金属材料复合 金属材料与有机材料复合 3.材料的组成 化学组成：化学组成是指构成材料的化学成分(元素或化合物)。 物相组成：物相是具有相同物理、化学性质，一定化学成分和结构特征的物质。 4.材料的结构和构造：泛指材料各组成部分之间的结合方式及其在空间排列分布的规律。 材料的结构按尺度范围可分为: 宏观结构：是指用肉眼或放大镜可分辨出的结构状况，其尺度范围在10-3m 级以上。 介观结构(显微结构、纳米结构）：是指用光学显微镜和一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构，是介于宏观和微观之间的结构。尺度范围在10-3m~10-9m 。按尺度范围，还可分为显微结构和纳米结构。显微结构是指用光学显微镜所能观察到的结构，其尺度范围在10-3m~10-7m 。纳米结构是指一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构。其尺度范围在10-7m~10-9m 。 微观结构指原子或分子层次的结构。分为晶体和玻璃体。 晶体是质点（原子、分子、离子）按一定规律在空间重复排列的固体，具有一定的几何形状和物理性质。晶体质点间结合键的特性决定晶体材料的特性。 玻璃体是熔融物在急冷时，质点来不及按一定规律排列而形成的内部质点无序排列的固体或固态液体。 材料的构造：是指具有特定性质的材料结构单元的相互搭配情况。 5.密度：指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。m p v = 近似密度：指材料在包含闭口孔隙条件下，单位体积的质量。'm p v = 表观密度（容重）：指材料在自然状态下，单位体积的质量。00 m p v =
多孔材料研究进展 1前沿 根据国际纯粹化学与应用化学联合会的规定 1, 由孔径的大小, 把孔分为三类:微孔 (孔径小于 2nm 、介孔(2~50nm 、大孔(孔径大于 50nm ,如图 1所示。同时,孔具有各种各样的类型(pore type和形状(pore shape ,分别如图 2, 3所示。在一个真实的多孔材料中, 可能存在着一类, 两类甚至三类孔了。在这片概述中, 我们把多孔材料 (porous materials 分为微孔材料 (microporous materials、介孔材料 (mesoporous materials、大孔材料 (macroporous materials ,将分别对其经典例子、合成方法,及其应用予以讨论。
Figure 1 pore size Figure 2 Pore type Figure 3 Pore shape 2 多孔材料 2.1 微孔材料 (microporous materials 典型的微孔材料是以沸石分子筛为代表的。在这里我们要举金属 -有机框架化合物 MOFs (metal-organic frameworks 的例子来给予介绍。 MOF-52是这类材料中的杰出代表, 是 Yaghi 小组在 1999年最先合成出来的。以 Zn (NO 3 2·6H 2O 和对苯二甲酸为原料,通过溶剂热法合成了非常稳定(300℃,在空气中加热 24小时,晶体结构和外形保持不变、具有很高孔隙率(0.61-0.54 cm3 cm-3 、密度很小(0.59gcm 3的多孔材料 MOF-5。如图 4所示分别是 MOF-5的结构单元及其拓扑结构。在MOF-5中, Zn 4(O(BDC3构成了次级构筑单元 SBU(second building unit, SBU通过
第一部分：必背的公式 1. 通过单层平壁稳态导热热流量的计算公式 λ) δ/() (21A t t Aq w w -= =Φ 2. 通过单层圆筒壁稳态导热热流量的计算公式 )/ln(21 ) (1221r r l t t Aq w w λ π-= =Φ 3. 牛顿冷却公式 t Ah ?=Φ 4. 对于两个漫灰表面组成封闭系统的辐射换热计算 )(11 1212,112 222,111112 12,1b b s b b E E X A A X A A E E -=-++--= Φεεεεε 其中的特例： （1）表面1的面积A 1远远小于表面2的面积A 2，且X 1,2=1，如一个物体被一个空间包容的情况。 )(21112,1b b E E A -=Φε （2）表面1的面积A 1等于表面2的面积A 2，且X 1,2=1，如两块相近的平行平板之间的辐射换热。 1 11) (2 12112,1-+-= Φεεb b E E A 5. 传热方程式 )(21f f t t Ak -=Φm t Ak ?=Φ 6. 换热器计算的基本公式 m t kA ?=Φ
简单顺流和逆流：??? ? ?????-?= ?min max min max ln t t t t t m ，复杂布置情况：逆)(m m t t ?=?ψ )(' '1'111t t c q m -=Φ )('2''222t t c q m -=Φ 第二部分：必背的物理概念表达式或定义式 1. 导热的傅立叶定律数学表达式 n n t gradt q ??-=-=λ λ 在直角坐标系中，x 坐标方向上，x t q ??-=λ或x t A Φ??-=λ 2. 肋片效率 理想 实际ΦΦ= f η 肋片的理想散热量是指整个肋片均处在肋根温度下的散热量。 3. 毕渥数、傅立叶数和时间常数的表达式 λ hl Bi = ，2 l a Fo τ= ，λ ) /(A V h Bi V = ， 2 )/(A V a Fo V τ= hA Vc c ρτ= 4. 对流换热中表面传热系数与流体温度场的关系式 x y x w x y t t t h ,0,=∞??-- =λ 5. 对流换热中常见准则数及其物理意义 （1） 努赛尔准则数λ/hl Nu =，壁面上流体的无量纲温度梯度。 （2） 普朗特数 a /Pr ν=：动量扩散厚度与热量扩散厚的对比。 （3） 雷诺数 ν/Re ul =：惯性力与粘性力之比的度量。
1傅里叶定律：单位时间内通过单位截面积所传递的热量，正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法：忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 7何谓膜状凝结过程，不凝结气体是如何影响凝结换热过程的？ 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时，如果凝结液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜，这种凝结形式称为膜状凝结。 不凝结气体对凝结换热过程的影响：在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。因此，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 16试说明管槽内强制对流换热的入口效应。流体在管内流动过程中，随着流体在管内流动局部表面传热系数如何变化的？外掠单管的流动与管内的流动有什么不同 管槽内强制对流换热的入口效应：入口段由于热边界层较薄而具有比较充分的发展段高的表面传热系数。 入口段的热边界层较薄，局部表面传热系数较高，且沿着主流方向逐渐降低。充分发展段的局部表面传热系数较低。 外掠单管流动的特点：边界层分离、发生绕流脱体而产生
回流、漩涡和涡束。 19为什么二氧化碳被称作“温室效应”气体？ 气体的辐射与吸收对波长具有选择性，二氧化碳等气体聚集在地球的外侧就好像给地球罩上了一层玻璃窗：以可见光为主的太阳能可以达到地球的表面，而地球上一般温度下的物体所辐射的红外范围内的热辐射则大量被这些气体吸收，无法散发到宇宙空间，使得地球表面的温度逐渐升高20试分析大空间饱和沸腾和凝结两种情况下，如果存在少量不凝性气体会对传热效果分别产生什么影响？原因？ 对于凝结，蒸气中的不可凝结气体会降低表面传热系数，因为在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。因此，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 大空间饱和沸腾过程中，溶解于液体中的不凝结气体会使沸腾传热得到某种强化，这是因为，随着工作液体温度的升高，不凝结气体会从液体中逸出，使壁面附近的微小凹坑得以活化，成为汽泡的胚芽，从而使q~Δt沸腾曲线向着Δt 减小的方向移动，即在相同的Δt下产生更高的热流密度，强化了传热。 21太阳能集热器的吸收板表面有时覆以一层选择性涂层，使表面吸收阳光的能力比本身辐射能力高出很多倍。请问这
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 本课程是土木工程专业的一门专业基础必修课。其任务是使学生掌握土木工程中应用的主要材料的品种、规格、技术性能、适用范围。了解土木工程材料的生产、检验方法及储运知识。为学生了在结构工程设计中合理选材及合理施工准备材料方面的知识，为后续专业课程提供材料的基础知识。 2.设计思路： 通过课程讲授、课堂讨论、实验课等进行教与学； 通过完成作业、习题等提高对知识的掌握能力，在学习中发现问题，并应用知识解决问题； 通过教学实验平台、SITP项目、专业类竞赛活动以提高实际动手能力、发现问题及解决问题的能力。 在各阶段实习和实践活动中，强调系统思维和创新思维的重要性，在过程中培养创新意识，通过完成创新实践项目提高创新能力。 3. 课程与其他课程的关系 - 1 -
先修课程：大学物理II1。 二、课程目标 本课程的目标在于使学生掌握主要土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法，以及检测和质量控制方法，并了解工程材料性质与材料结构的关系，以及性能改善的途径。通过本课程的学习，应能针对不同工程，合理选用材料，并能与后续课程密切配合，了解材料与设计、施工相互关系。 三、学习要求 要求学生掌握土木工程中常用材料的品种、规格性能及使用，了解材料在储运、验收中必须注意的有关问题；掌握常用土木材料的主要技术性质，了解材料的组成、结构、构造与性质的关系，以及原料、生产工艺过程及其对材料性质的影响；了解节约材料、改善性能及防护处理的原则和方法；了解主要常用土木材料的质量检验方法；了解土木材料发展方向。要达到以上学习任务，学生必须： （1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。 （2）保质保量的按时完成课下作业。 四、教学内容 - 1 -
第一次作业 [判断题]电动机、内燃机和风力机是加工机械。 参考答案：错误 [判断题]汽车、飞机和轮船是运输机械。 参考答案：正确 [判断题]打印机、复印机、传真机和绘图机是信息机械。 参考答案：正确 [判断题]从18世纪起，机械设计计算从材料强度方面和机械结构的分析方面提高了精确度。 参考答案：错误 [判断题]刚体的简单运动有平行移动和定轴转动。 参考答案：正确 [判断题]运动学的基本定律是牛顿的三定律。 参考答案：错误 [判断题]拉伸或压缩变形的变形特点是杆件的变形沿着轴线方向伸长或缩短，同时，伴随着横截面方向的相应减小和增大。 参考答案：正确 [判断题]剪切变形的变形特点是构件沿两力作用线之间的某一截面产生相对错动或错动趋势。 参考答案：正确 [判断题]扭转变形的变形特点是杆件各横截面绕杆的轴线发生相对转动。 参考答案：正确 [判断题]弯曲变形的变形特点是杆件的轴线由原来的直线变为曲线。 参考答案：正确 [判断题]按对流体力学研究方法的不同，流体力学又可分为理论流体力学和实验流体力学。 参考答案：错误 [判断题]振动力学主要是研究系统、输入激励和输出响应之间的关系。 参考答案：正确 [填空题]1、一部完整的机器基本由、和三部分组成，较复杂的机器还包括。 2、机械按用途可分为、、和。 3、动力机械的用途是。 4、加工机械的用途是。 5、运输机械的用途是。 6、信息机械的用途是。 7、力的三要素是力的、和。 8、强度是构件在载荷作用下的能力。 9、刚度是构件或零部件在确定的载荷作用下的能力。 10、稳定性是构件或零部件在确定的外载荷作用下，保持的能力。 11、杆件变形的基本形式有、、和。 12、构件在常温、静载作用下的失效，主要失效方式有：、、、、和。 13、机械设计的基本要求有、、、、、、。 14、机械设计的主要类型有、、、。 15、机械设计过程可分为四个阶段：、、、。
传热学重点知识复习资料合集 一、名词汇总概述 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。 4．导热原理：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。 11．温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说，它是空间坐标和时间坐标的函数。 12．等温面(线)：由物体内温度相同的点所连成的面（或线）。13．温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。 14．热导率：物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于1 K／m的温度梯度作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。 15．导温系数：材料传播温度变化能力大小的指标。 16．稳态导热：物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。17．非稳态导热：物体中各点温度随时间而改变的导热过程。18．傅里叶定律：在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。 19．保温(隔热)材料：λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。 20．肋效率：肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 21．接触热阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来额外热阻。
常用的相似准则数：①努谢尔特：Nu=aL/λ分子是实际壁面处的温度变化率，分母是原为l的流体层导热机理引起的温度变化率反应实际传热量与导热分子扩散热量传递的比较。Nu大小表明对流换热强度。②雷诺准则Re=WL/V Re大小反映了流体惯性力和粘性力相对大小。Re是判断流态的。③格拉小夫准则Gr=gβ△tL3/V2 Gr的大小表明浮升力和粘性力的的相对大小，Gr表明自然流动状态兑换热的影响。 ④普朗特准则： Pr=V/a Pr表明动量扩散率与热量扩散率的相对大小。 辐射换热时的角系数：①相对性②完整性③可加性 热交换器通常分为三类：间壁式、混合式和回热式，按传热表面的结构形式分为管式和板式间壁式热交换器按两种流体相互间的流动方向热交换器分为分为顺流，逆流，交叉流。 导温系数α也称为热扩散系数或热扩散率，它象征着物体在被加热或冷却是其内部各点温度趋于均匀一致的能力。Α大的物体被加热时，各处温度能较快的趋于一致。传热学考研总结 1傅里叶定律：单位时间内通过单位截面积所传递的热量，正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法：忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 3临界热通量：又称为临界热流密度，是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值 4效能：表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 5对流换热是怎样的过程，热量如何传递的？ 对流换热：指流体各部分之间发生宏观运动产生的热量传递与流体内部分子导热引起的热量传递联合作用的结果。对流仅能发生在流体中，而且必然伴随有导热现象。 对流两大类：自然对流（不依靠泵或风机等外力作用，由于流体内部密度差引起的流动）与强制对流（依靠泵或风机等外力作用引起的流体宏观流动）。 影响换热系数因素：流体的物性，换热表面的形状与布置，流速，流动起因（自然、强制），流动状态（层流、湍流），有无相变。 6何谓凝结换热和沸腾换热，影响凝结换热和沸腾换热的因素？ 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时，将汽化潜热传递给壁面的过程称为凝结过程。 如果凝结液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜，这种凝结形式称为膜状凝结。 如果凝结液体不能很好地润湿壁面，在壁面上形成一个个小液珠，这种凝结方式称为珠状凝结。 液体在固液界面上形成气泡引起热量由固体传递给液体的过程称为沸腾换热。 按沸腾液体是否做整体流动可分为大容器沸腾（池沸腾）和管内沸腾；按液体主体温度是否达到饱和温度可分为饱和沸腾和过冷沸腾。 不凝结气体对凝结换热过程的影响：在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大；蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层，因此，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 影响凝结换热的因素：不凝结气体、蒸汽流速、管内冷凝、蒸汽过热度、液膜过冷度及温度分布非线性。 影响沸腾换热的因素：不凝结气体（使沸腾换热强化）、过冷度、重力加速度、液位高度、管内沸腾。 7强化凝结换热和沸腾换热的原则？ 强化凝结换热的原则：减薄或消除液膜，及时排除冷凝液体。 强化沸腾换热的原则：增加汽化核心，提高壁面过热度。 8试以导热系数为定值，原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例，说明过程中平壁内部温度变化的情况，着重指出几个典型阶段。 首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升，而其余部分则仍保持原来的温度，随着时间的推移，温度上升所波及的范围不断扩大，经历了一段时间后，平壁的其他部分的温度也缓慢上升。 主要分为两个阶段：非正规状况阶段和正规状况阶段 9灰体有什么主要特征？灰体的吸收率与哪些因素有关？
学习心得 班级：机械（卓越）1001 姓名：李俊峰学号：3100305007 机械工程概论这门课程是一门技术基础课程，是我们机械类专业的学生学习工程材料和机械制造基本工艺方法，培养我们工程素质的重要的必修课程。在机械工程概论这门课程中我学习到了包括金属材料和非金属材料的基础知识、金属材料的成形工艺及设备、金属切削加工工艺及设备、特种加工在内的各方面知识，通过这门课程的学习我初步了解和掌握了工程材料及其加工工艺方面的知识和基本理论。 通过一个学期的学习，我了解到了机械的真正内涵，其中机械工程学科的定义：机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。而关于机械工程学科的战略地位，钱学森先生曾说过：“技术科学是人类认知的一个新部门。”作为一门技术科学，机械工程学科以自然科学为基础，研究人造的机械系统与制造过程的结构、组成、能量传递与转换、构件与产品的几何与物理演变、系统与过程的调控、功能形成与运行可靠性等，并以此为基础构建机械与制造工程中共和性和核心技术的基本原理和方法。 老师深入浅出的讲解，生动形象的向我们展示了机械的原理，机械的加工，机械的设计，机械的应用以及机械的分类，让我们清楚的认识到了机械是什么。其实，机械无处不在，它可能是一个玩具，可能是一个零件，也可能是一个航天器。机械的应用之广，设计方法之丰富无疑给我们后来人在继承先辈的传统时可以借用现代的科技和方法来设计一件新的产品或零件。
在科学技术飞速发展的今天，机械的设计面临着新一轮的挑战，在这个过程中，必须迎合时代的需求和世界的变化需要，应以精益生产、敏捷制造、智能制造、绿色制造为主导方向，进一步加强与网络的结合，凸显更人性化、智能化、方便化的特点。 在21世纪的世界里，全新的设计必然与计算机分不开，模拟仿真、辅助设计、制造等各方面的需求加上国际间的交流越来越频繁和深入，增加彼此间的交流是发展的必然趋势，闭门造车的时代已经过去了，产品的智能化是未来的一大需求，而在未来，机器人的出现将会取代部分的劳动力，并且会得到进一步的应用。 为了让下一代能够走的更远，更前列，我们必须加强学习的广度和深度，进一步加强跨学科的学习，增强学习能力，开阔学习视野，增加自我学识，才能不断在新的21世纪里展现学习后的才华和体现新的教育效果，让中国原本落后与世界的机械领域缩短与世界的距离，早日与世界机械前列国家交轨。作为新一代机械的接班人，我们必须怀有崇高的机械人生理想，为成为一名真正的机械人不断的努力奋斗，不断地的前行。
多孔介质条件 多孔介质模型可以应用于很多问题，如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。当你使用这一模型时，你就定义了一个具有多孔介质的单元区域，而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。通过介质的热传导问题也可以得到描述，它服从介质和流体流动之间的热平衡假设，具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。 多孔介质的一维化简模型，被称为多孔跳跃，可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域，并且在尽可能的情况下被使用（而不是完全的多孔介质模型），这是因为它具有更好的鲁棒性，并具有更好的收敛性。详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。 多孔介质模型的限制 如下面各节所述，多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。因此，下面模型的限制就可以很容易的理解了。 ● 流体通过介质时不会加速，因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。这对于过渡流是有很大的影响的，因为它意味着FLUENT 不会正确的描述通过介质的过渡时间。 ● 多孔介质对于湍流的影响只是近似的。详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。 多孔介质的动量方程 多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。源项由两部分组成，一部分是粘性损失项 (Darcy)，另一个是内部损失项： ∑∑==+=31312 1j j j j ij j ij i v v C v D S ρμ 其中S_i 是i 向(x, y, or z)动量源项，D 和C 是规定的矩阵。在多孔介质单元中，动量损失对于压力梯度有贡献，压降和流体速度（或速度方阵）成比例。 对于简单的均匀多孔介质： j j i i v v C v S ραμ2 12+= 其中a 是渗透性，C_2时内部阻力因子，简单的指定D 和C 分别为对角阵1/a 和C_2其它项为零。 FLUENT 还允许模拟的源项为速度的幂率： ()i C C j i v v C v C S 10011-== 其中C_0和C_1为自定义经验系数。 注意：在幂律模型中，压降是各向同性的，C_0的单位为国际标准单位。
传热学考研知识点总结 对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?如下是小编整理的传热学考研知识点总结，希望对你有所帮助。 传热学考研知识点总结§1-1 “三个W” §1-2 热量传递的三种基本方式§1-3 传热过程和传热系数 要求：通过本章的学习，读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解，并能进行简单的计算，能对工程实际中简单的传热问题进行分析。作为绪论，本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化，具体更深入的讨论在随后的章节中体现。本章重点： 1.传热学研究的基本问题物体内部温度分布的计算方法热量的传递速率增强或削弱热传递速率的方法 2.热量传递的三种基本方式 (1).导热：依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。傅立叶导热公式： (2).对流换热：当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。牛顿冷却公式： (3).辐射换热：任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力，辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。由于电磁波只能直线传播，所以只有两个物体相互看得见的部分才能发生辐射换热。黑体热辐射公式：实际物体热辐射： 传热过程及传热系数：热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。最简单的传热过程由三个环节串联组成。 传热学研究的基础 傅立叶定律 能量守恒定律+ 牛顿冷却公式 + 质量动量守恒定律四次方定律本章难点 1.对三种传热形式关系的理解各种方式热量传递的机理不同，但却可以同时存在于一个传热现象中。 2.热阻概念的理解严格讲热阻只适用于一维热量传递过程，且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。 思考题： 1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和，经过拍打以后，效果更加明显。为什么？ 2.试分析室内暖气片的散热过程。 3.冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。试用传热学观点解释原因。 4.从教材表1-1给出的几种h数值，你可以得到什么结论？ 5.夏天，有两个完全相同的液氮贮存容器放在一起，一个表面已结霜，另一个则没有。请问哪个容器的隔热性能更好，为什么? §2-1 导热的基本概念和定律§2-2 导热微分方程§2-3 一维稳态导热§2-4伸展体的一维稳态导热 要求：本章应着重掌握Fourier定律及其应用，影响导热系数的因素及导热问题的数学描写——导热微分方程及定解条件。在此基础上，能对几种典型几何
机械工程材料 名词解释 1.固溶强化：随溶质含量增加，固体融体的强度，硬度提高，塑性韧性下降的现象。 2.加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度硬度提高的现象。 3.合金强化：在钢液中有选择的加入合金元素提高材料强度和硬度。 4.热处理：钢在固态下通过加热，保温，冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺 5.细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。 6.金属化合物：与组成元素晶体结构均不相同的固相。 7.铁素体：碳在a-Fe中的固溶体。 8.球化退火：将共建加热到Ac1以上30--50摄氏度保温一定时间后随炉缓慢冷却至600摄氏度后出炉空冷。 9.金属键：金属离子与自由电子之间的较强作用叫做金属键。 10.再结晶：冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程。 11.枝晶偏析：在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象。 12.正火：是将工件加热至Ac3或Accm以上30~50摄氏度，保温一段时间后从炉中取出在空气中冷却的金属热处理工艺。 13.固溶体：合金在固态时组元间会互相溶解形成一种在某一组元晶格中包含有其他组元的新相，这种新相成为固溶体。 14.弥散强化：金属组织中第二相细小均匀分布。 15.二次硬化：包括二次淬火（过冷奥氏体转换成马氏体）和二次相析出（过冷奥氏体和马氏体中析出弥散碳化物）使得材料回火后硬度提高。 16.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。 17.奥氏体：碳固溶于y-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用A表示。 18.热加工：高于再结晶温度的塑性变形。 19.调质处理：将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。 20.第二类回火脆性：合金钢在450~650摄氏度范围内回火后，缓冷时出现的脆性，是一种可逆的回火脆性 21.回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗强度，硬度下降的能力。 22.时效处理：金属工件经过固溶处理，冷塑性变形，经过铸造，锻造后在较高的温度设置成定温，保持其性能，形状，尺寸随时间的变化的热处理工艺。 23.淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 24.淬火临界冷却速度:冷却速度Vk与C曲线鼻尖相切点。 25.石墨化退火：可X段化退火使渗碳体在高温下长时间保温分解为团絮状石墨。 26.退火：将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 27.同素异构转变：高温状态下的晶体，在冷却过程中晶格结构发生改变的现象。 28.焊接性：金属材料对焊接加工的适应性。 29.淬火：将刚加热到Ac3或Ac1以上，保温一定时间使其奥氏体化，再以大于临界冷却速度快速冷却，从而发生马氏体转变的热处理工艺。 30.铸造：将液态金属浇筑到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。
土木工程材料是指土木工程中使用的 各种材料及制品，它是土木工程的奠基石。 在我国现代化建设中，土木工程占有极为重 要的地位。由于组分、结构和构造的不同， 土木工程材料品种繁多、性能各不相同、价 格相差悬殊，同时在土木工程中用量巨大， 因此，正确选择和合理使用土木工程材料， 对整个土木工程的安全、实用、美观、耐久 及造价有着重大意义。 一般的来说，各类土木工程设施都会对它所采用的材料提出种种要求，譬如“坚固、耐久”是对所有材料的共同要求；不同的土木工程设施还会对材料提出“耐火、防水、耐磨、隔热、绝缘、抗冲击”等多种要求；甚至是抗辐射这样的特殊需要。归纳起来，土木工程材料的基本要求是：必须要有足够的强度，能够安全的承受荷载；材料自身的重量以轻为宜（即表观密度较小），以减少下部结构和低级的负载;具有与使用环境相适应的耐久性，以减少维修费用；用于装饰的材料，应能美化建筑，产生一定的艺术效果；用于特殊部位的材料，应具备相应的特殊功能，例如屋面材料能隔热、防水，楼板和内墙材料能隔声。
材料是一切土木工程的物质基础。在材料的选择、生产、储存、保管和检验评定等各个环节中，任何环节的失误都有可能造成土木工程的质量缺陷，甚至造成重大质量事故。所以我们通过物理性质等方面衡量土木工程材料的好坏。这些基本性质是： 1、材料的力学性质： A强度与比强度B材料的弹性与塑性 C脆性和韧性D硬度和耐磨性； 2、材料与水有关的性质： A材料的亲水性与憎水性B材料的含 水状态C材料的吸湿性和吸水性D 耐水性E抗渗性F抗冻性； 3、材料的热性质： A热容性B导热性C热变形性； 4、材料的耐久性，是指用于构筑物的材料在环境的各种因素影响下， 能长久的保持其性能的性质。 土木工程材料是随着人类社会生产力和科学技术水平的提高而逐步发展起 来的。人们最早穴居巢处，后来进入能够制造 简单的石器时代、铁器时代，才开始挖土、凿 石为洞，伐木搭竹为棚，利用天然建材--石块 木材。公元前12~~4世纪前后先后创制了砖和 瓦。人类才有了用人造材料制成的房屋。土木 工程材料有天然材料进入人工生产阶段，围剿 大规模的建造房屋创造了条件。17世纪有了 生铁和熟铁以后有了第一条铸铁铁路，后来发展了钢材。18、19世纪，有了波特兰水泥，接着就是钢筋混凝土工程的蓬勃发展，此时正好资本主义兴起，促进了工商业及交通运输业的蓬勃发展，原有的土木工程材料已不能与此相互适应，在其他科学技术进步的推动下，土木工程材料进入了一个新的发展阶段，钢材、水泥、混凝土及其他材料相继问世，为现代土木工程建筑奠定了基础。进入20世纪后，由于社会生产力突飞猛进，以及材料科学与工程学的形成与发展，土木工程材料不仅性能和质量不断改善，而且品种不断增加，以有机材料为主的化学建材异军突起，一些特殊功能的新型土木工程材料，如绝缘材料、耐磨耐腐蚀材料、防爆防辐射材料及其他环保材料。随着人类文明及科学技术的发展，土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料仍在基础工程中广泛使用，砖瓦、木材等传统材料在工程的某些方面应用也很普遍，但是二十世纪下半叶以来，全球的生存环境问题日益恶化：人口爆炸性的增长，资源日益匮乏，森林锐减，河流湖泊干枯，土地沙化，地球臭氧层遭破坏等等。1992年6月，联合国在巴，这些应用材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。 西里约热内卢召开了“环境与发展”世界首 脑会议，会议通过了“21世纪议程”，确认了“可
《传热学》教学大纲 课程名称：传热学课程编码：20511019 学时：58学分：4 开课学期：第五学期 课程类别：必修 课程性质：专业基础课 适用专业：建筑环境与设备工程专业本科生 先修课程：高等数学、大学物理、流体力学、工程热力学 一、课程的性质、目的与任务： 传热学是建筑环境与设备工程专业四年制本科的主要专业基础课。 该课在该专业的知识结构中是至关重要的。建筑环境与设备专业所研究解决的问题很大一部分是建筑物的温度、湿度问题。气候在变化，建筑物构件每时每刻都在传热；用以改变室内温湿度条件的技术手段中，采暖、空调，热源、冷源等等，大都以传热为主要的物理过程。因此学生传热学学得好坏，直接地影响学生的专业水平。 每门课一般都有丰富的内容和自己的体系。传热学作为有百年历史的老学科，内容极其丰富，也早已自成体系。但在课程建设中，如果每门课都片面、过份地强调把自己的课有科学的、系统的、完整的、严密的体系。则势必引起整个专业学时的不适当膨胀。正确的出发点应着力把整个专业知识结构设计成为一个科学的、系统的、完整的、严密的体系，所涉及的课程应服从整个体系的需要，在专业知识结构中起到恰如其分的作用。传热学是建筑环境与设备工程专业四年制本科的主要专业基础课。 二、课程的基本要求： 传热学内容的实质是三大守衡，即质量守衡，动量守衡与能量守衡；是自然界最基本的定律在热传递现象中的体现。用三大守衡的思想贯穿全篇，使学生掌握温度场与热流密度场的概念和三种基本传热方式的计算方法；使学生能够应用质量，动量与能量平衡的概念将研究对象的传热问题转化为数学模型，列出方程（含微分方程），对部分简单边界条件问题能够求出解析解；并能够应用运用有限差分法在计算机上求解一般的传热问题。 第一章一维稳态导热 平壁（含多层）、圆筒壁（含多层）、肋壁等一维稳态导热热阻公式，复合平壁按一维导热计算的近似热阻公式。 第二章导热理论基础 1、付立叶定律及与之相关的温度梯度、热流密度、导热系数的基本概念及其矢量与分量表达方式
工程热力学与传热学 题目：工程热力学与传热学课程总结与体会院系：水利建筑工程学院给排水科学与工程班级：给排水科学与工程一班 姓名：张琦文 指导老师：姚雪东 日期:2016年5月1日 认识看法地位作用存在问题解决措施未来 发展展望
传热学在高新技术领域中的应用 摘要: 热传递现象无时无处不在【2】它的影响几乎遍及现代所有的工业部门【1】也渗透到农业、林业等许多技术部门中。本文介绍了航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域在不同程度上应用传热研究的最新成果。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识【1】而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于 应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 前言：通过对传热学这门课程的学习,了解了传热的基本知识和理论。发现传热学是一门基础学科应用非常广泛,它会解决许许多多的实际问题更是与机械制造这门学科息息相关。传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。传热现
象在我们的日常生活中司空见惯。早在人类文明之初人们就学会了烧火取暖。随着工业革命的到来，蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现，传热研究更是得到了飞速的发展，被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。当今世界国与国之间的竞争是经济竞争，而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国际问题。传热学在促进经薪发展和加强环境保护方面起着举足轻重的作用。20世纪以前传热学是作为物理热学的一部分而逐步发展起来的。20世纪以后，传热学作为一门独立的技术学科获得迅速发展，越来越多地与热力学、流体力学、燃烧学、电磁学和机械工程学等一些学科相互渗透，形成多相传热、非牛顿流体传热、燃烧传热、等离子体传热和数值计算传热等许多重要分支。现在，机械工程仍不断地向传热学提出大量新的课题。如浇铸和冷冻技术中的相变导热，切削加工中的接触热阻和喷射冷却，等离子工艺中带电粒子的传热特性。核工程中有限空间的自然对流，动力和化工机械中超临界区换热，小温差换热，两相流换热，复杂几何形状物体的换热湍流换热等。随着激光等新的实验技术的引入和计算机的应用，为传热学的发展提供了广阔前景。 传热学是研究热量传递规律的一门学科，生产部门存在的多种多样的热量传递问题都可以用传热学来解决，这些部门包括能源、化工、冶金、建筑、机械制造、电子、制冷、