热质交换原理与设备教学大纲.docx

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“热质交换原理与设备”课程教学大纲

课程名称：

热质交换原理与设备

英文名称：

PrincipleandEquipmentHeat-MassExchanging

课程编码：

CJX0540

学时：

48学分：

3

适用对象：

建筑环境与设备工程专业本科生

先修课程：

传热学，工程热力学，流体力学

使用教材：

连之伟编著，《热质交换原理与设备》，中国建筑工业出版社，2011主要参考书：

[1]张寅平、张立志、刘晓华编，《建筑环境传质学》，中国建筑工业出版社，2006

[2]许为全编，《热质交换原理与设备》，清华大学出版社，1999

一、课程介绍

本课程为建筑环境与设备工程专业主要的专业基础课之一。

主要用于增强学生的专业理论水平，开阔学生的科学视野，从动量、热量和质量传递的统一的传递过程理论的高度上学习和研究本专业工程实践中遇到的诸如：

热质交换设备的设计、加工、运行管理方面遇到的一些问题。

起到联系本专业基础课与技术课的桥梁作用，培养学生理论联系实际的能力。

掌握传输过程的基本理论及三种传输过程的类比；掌握空气热质交换理论方法和常用热质交换设备的热工计算方法，具备初步的优化设计和性能评价能力。

二、教学基本要求

掌握质传递的基本规律和热质传递的类比，了解制冷剂为主的沸腾、凝结的基本规律；掌握强迫流的相变传热及固液相变热质交换基本原理，熟悉空气处理的各种途径；掌握空气与水/固表面之间的热质交换，熟悉用吸收剂的吸附材料处理空气的机理，熟悉被处理空气与室内空气发生的热质交换，了解常用热质交换设备的形式与结构、基本性能参数；掌握间壁式、混合式，有相变热质交换设备的热工计算，了解热质交换设备的评价的优化设计。

三、课程内容

第一章绪论：

建筑环境与设备专业涉及的热质交换现象及其设备分类，本门课程在专业中的地位与作用，本门课程的主要研究内容与方法。

第二章传质的理论基础：

传质概论，扩散传质，对流传质，相际间的对流传质模型。

基本要求：

理解浓度，扩散通量等基本概念，传质的两大基本方式和常见的8种形式，掌握Fick定律，Stefan定律，扩散系数概念，薄膜理论，三传的传递方程，传热传质同时传递模型的建立，雷诺类似律；了解柯尔本类似律，动量交换与热交换的类比在质交换中的应用；掌握对流传质的准则关联式，刘易斯关系式。

重点：

扩散传质，对流传质，相际间的对流传质模型。

第三章传热传质问题的分析和计算：

动量、热量和质量传递的类比，对流传质的准则关联式，热量和质量同时进行时的热质传递，传质应用举例。

基本要求：

理解三传的传递方程，传热传质同时传递模型的建立，雷诺类似律；了解柯尔本类似律，动量交换与热交换的类比在质交换中的应用；掌握对流传质的准则关联式，刘易斯关系式。

重点：

对流传质的准则关联式，热量和质量同时进行时的热质传递。

第四章空气的热湿处理：

空气的热湿处理途径，空气与固体表面之间的热湿交换，空气与水直接接触时的热湿交换。

基本要求：

了解空气各种处理方案，掌握湿空气在冷表面及肋片表面的冷却去湿过程，蒸发冷却装置的工作原理；理解与水直接接触时空气的状态变化过程，空气与水直接接触时的对流增湿和减湿，影响空气与水表面之间热质交换的主要因素，空气与水表面的热质交换系数。

重点：

湿空气在冷表面及肋片表面的冷却去湿过程，蒸发冷却装置的工作原理，直接接触式增湿与减湿与热质交换的主要因素。

第五章吸附和吸收处理空气的原理与方法：

吸附材料处理空气的原理和方法，吸收剂处理空气的原理和方法。

基本要求：

了解吸收剂和吸附剂的种类及性能；掌握吸收与吸附原理，及影响因素。

重点：

吸收与吸附原理，及影响因素。

第六章间壁式热质交换设备的热工计算：

间壁式热质交换设备的形式与结构，间壁两侧流体传热过程分析，总传热系数与总传热热阻，间壁式热质交换设备热工计算常用计算方法，表面式冷却器的热工计算，其他间壁式热质交换设备的热工计算。

基本要求：

掌握间壁式传热过程，及热工计算；了解间壁式换热器的形式与结构。

重点：

间壁式热质交换设备的热工计算。

第七章混合式热质交换设备的热工计算：

混合式换热器的形式与结构，影响混合式设备热质交换效果的主要因素，混合式设备发生热质交换的特点，喷淋室的热工计算，冷却塔的热工计算，其他混合式热质交换设备的热工计算。

基本要求：

了解混合式换热器的形式与结构；掌握影响混合式设备热质交换效果的主要因素，混合式设备发生热质交换的特点，喷淋室的热工计算，冷却塔的热工计算。

重点：

影响混合式设备热质交换效果的主要因素，混合式设备发生热质交换的特点，喷淋室的热工计算，冷却塔的热工计算。

第八章复合式热质交换设备的热工计算：

影响复合式设备热质交换效果的主要因素，蒸发冷却式空调系统的热工计算，温湿度独立调节空调系统。

基本要求：

掌握影响复合式设备热质交换效果的主要因素，蒸发冷却式空调系统的热工计算；理解温湿度独立调节空调系统的工作原理。

重点：

影响复合式设备热质交换效果的主要因素，蒸发冷却式空调系统的热工计算。

第九章热质交换设备的优化设计及性能评价：

热质交换设备仿真建模方法，热质交换设备的优化设计与分析，热质交换设备的性能评价，热质交换设备的发展趋势。

基本要求：

了解热质交换设备仿真建模方法，热质交换设备的优化设计与分析，热质交换设备的发展趋势；掌握热质交换设备的性能评价方法。

重点：

热质交换设备的性能评价方法。

四、主要实验

1.实验名称：

用淋水层对空气进行冷却干燥处理实验目的：

用淋水层改变空气与水直接接触的方式来提高空气的处理能力并缩小设备的体积。

2.实验名称：

空气加热器性能测定实验目的：

确定空气加热器性能函数关系式及各经验系数。

五、课内学时分配

章次

参考学时（宋体五号）

作业/机时

自习

第一章

4

第二章

10

第三章

4

第四章

6

第五章

4

弟八早

4

第七章

4

第八章

4

第九章

4

合计

44

4

六、评分方式（％）

学习纪律、作业（实验）15%

期中考试15%

期末考试70%

大纲制定者：

张润霞

大纲审定者：

备注：

简单填写，最长不超过2页。