课程基本信息（Course Information） （周二 12:55-15:40 A-301 ，2-17 周）

课程代码

（Course Code）

PE6201

*学时

（Credit Hours）

48

*学分 （Credits）

3

*课程名称 （Course Name）

（中文）高等传热学

（英文）Advanced Heat Transfer

课程性质  (Course Type)

低碳能源方向研究生核心必修课程

Compulsory core graduate course in Low Carbon Energy

授课语言

(Language of Instruction)

英语English

*开课院系（School）

中英国际低碳学院

China-UK Low Carbon College

先修课程 （Prerequisite）

工程热力学，传热学，流体力学

Thermodynamics, Heat Transfer, Fluid Mechanics

授课教师（Teacher）

任涛 Ren Tao

联系方式(Email)

tao.ren@sjtu.edu.cn

*课程简介（Description）

本课程涉及热传递基本原理及其应用，内容包括：导热基本方程，特殊情况下二维和三维稳态导热问题解析解和数值解。非稳态导热问题的解析解和数值解；对流换热基本方程（质量，动量，能量）的推导，对流换热边界层概念，外部流动强制对流换热的边界层求解，内部流动强制对流换热层流关联式的求解，自然对流、沸腾和凝结中的对流换热问题，湍流基本概念及常用的湍流模型；辐射换热基本概念，面辐射和介质辐射换热计算。

*课程简介（Description）

This course is about basic principles of heat transfer and their application. Subjects include: heat conduction equations, analytical and numerical multi-dimensional

steady-state heat conduction, analytical and numerical solutions for transient heat conduction systems; boundary layer theory for convective heat transfer, free and  forced convection, turbulence and turbulent modeling for convection, boiling, and condensation; fundamental of thermal radiation, surface radiation and radiation in participating media.

课程教学大纲（course syllabus）

*学习目标

(Learning Outcomes)

经过本课程学习，学生们将：

1.   理解日常生活和工程实践中的热传递现象的基本原路

2.   获得热传递问题的解析和数值求解方法和技能

3.   获得解决能量传递系统中所遇到的问题的能力

4.   学会如何开展关于传热研究项目并撰写科学项目报告After successful completion of this class, the students will:

1.   Understand the fundamentals of heat transfer processes occurring in natural and engineered systems.

2.   Be able to apply analytic procedures and numerical tools in the analysis of heat transfer problems.

3.   Have problem solving abilities applied to energy transfer analysis.

4.   Be able to conduct heat transfer related projects and produce written scientific project reports.

*教学内容、进度安排及

要求

(Class Schedule

& Requirements)

教学内容Topics

授课学时

Hours

考核安排Assignments

教学大纲和课程简介；导热、对流，辐

射基本理论和概念

Syllabus and Introduction, fundamentals of conduction, convection and radiation

3h

Assign HW#1

导热基本方程和多维稳态导热问题分析

求解方法

Heat conduction equation and multi-

dimensional steady state conduction

6h

HW#1 due

非稳态导热分析方法 Transient heat conduction

6h

HW#2 due

导热问题的传统数值求解方法

Conventional numerical methods in heat

conduction

6h

HW#2 due

导热问题的机器学习求解方法

Machine learning applied for heat

conduction

3h

对流换热基本方程

Fundamental equations for heat convection

4h

HW#3 due,

边界层理论和概念，内部和外部层流流

动对流换热边界层分析求解方法

Boundary layer theory, External and

Internal convective heat transfer

8h

Midterm

Assign Project

HW#4 due

辐射换热概念和基本方程

Fundamentals of thermal radiation.

3h

HW#5 due

面对面以及腔体内辐射换热的计算,  气

体介质辐射光谱计算，介质辐射换热的

计算（RTE 求解和光谱模型）

Radiative heat exchange between surfaces

and in enclosures, Gas spectral

calculations, Radiative heat transfer in

participating media (radiative transfer

equation and spectral models)

9h

HW#6 due

Project due

Final exam

*考核方式(Grading)

5  作业/Homework, 20%

1  期中考试/Midterm, 20%

1  期末考试/Final, 20%

1  课程设计/Project, 40%  （report 80%+presentation 20%）