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传热学论文大全11篇

时间:2022-09-05 06:37:00

传热学论文

传热学论文篇(1)

二、启发大学生对传统艺术热爱的意义

舞蹈《婺魁》由于其自身以婺剧为根基的基本特色,在其表演过程中能够有效激发大学生对于传统戏剧艺术的热爱,加强戏剧教育,并提升自我的审美能力。积极树立起一个科学正确的审美观,培养加强其鉴赏美的能力。戏剧教育作为高度综合多种艺术形式的教育门类,在丰富大学生审美体系上具有重要意义。采用戏剧教育影响大学生群体,可以使他们交替地从音乐、舞蹈、表演等艺术形式中接受美的启迪。另外还能够促使大学生将自身的审美体系进一步的完善建立,使其接受更多方向、层次的审美融合及塑造。有了一个丰富科学的审美体系作为基础前提,大学生便能运用一些自主思考及实践的方式,对自身建立起的审美观进行完善,提升自我对美的创造能力。戏剧可以让大学生通过对戏剧人物感情的发现、平衡,对所扮演人物感情的感知、控制,达成大学生对人际情感自然的沟通。正如舞蹈《婺魁》的创作一般,为了将舞蹈的效果发挥到最强最大化,需通过多方面的合作配合,凝聚多方人群的集体力量。激发大学生对中国传统艺术的重视热爱,加强戏剧教育能够使得参与其中的创作、表演以及后台支持的大学生对于协调合作重要性的认识度进一步技巧,并在逐步的实践中形成惯性。

三、启发大学生对传统艺术的热爱进行戏剧教育应采取的措施

要将大学生对于传统艺术的热情度进一步激发,对其进行戏剧艺术教育,其首要前提是积极建设起一支具有专业化素质水平的艺术师资团队。一方面国家相关部门应对艺术院校的招生规模进一步放大化,积极培养出高校艺术专业的师资力量;另一方面,应将社会中存在的专业艺术优秀人才资源进行科学的优化配置,积极建立起一个特聘使得教师制度,引入一些优秀的音乐家、舞蹈家等作为客座教授。在解决师资力量严重不足的同时也能够将全新科学的教育观念进一步引入,加强高校与社会之间的交流往来。中国传统艺术—戏剧艺术所包含的内容丰富广博,但在其教育传承过程中,常常会因为固定课时的限制,无法做到面面俱到,只能科学的选取一些侧重点。将戏剧作为例子,在戏剧教育过程中可以适当的开设一些京剧、黄梅戏以及越剧等。另外,大部分的当代大学生对于现代舞蹈具有浓厚的兴趣,在教学过程中,可以适当的选择开设舞蹈赏析相关课程。通过对优秀舞蹈的赏析,能够促使大学生在舞蹈欣赏过程中,将原有的审美方式进一步突破,了解到现代舞蹈的程式结构及张扬特色。对于当代大学生进行传统艺术教育的途径应呈现出多元化的趋势,即多层次与多元化。首先应做到的是进行学科式的教育,积极开设单独专属性的传统艺术教育学科内容;第二,应积极进行各项渗透性的传统艺术教育。在其余学科中也应不忘进行传统艺术教育内容的进一步渗透。第三,尽可能举办一些与传统艺术相关联的课外活动,依照学生的自我兴趣组织创建一些课外性质的兴趣小组,利用课余的时间进行课外活动的开展举办,促使大学生在活动过程中互相学习,弥补自身的缺点。第四,积极举办一些传统戏剧艺术文化节,给予大学生展示自我的舞台,以此激发大学生对于传统艺术的热情。

传热学论文篇(2)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2012)-06-000-02

传热学是一门研究热量传递规律的科学,它所涉及的领域非常广泛。特别是在能源动力、航空航天、建筑节能、材料冶金、机械制造、交通运输、化工制药、生物工程等领域更是蕴藏着大量的传热问题,形成了如相变与多相流传热、微尺度传热、生物传热、超常传热等传热学的多个学科分支[1-3]。

传热学课程是我校飞行器动力工程专业设置的专业基础课程,飞行器动力工程是动力工程与航空院校的结合,通过专业课程的学习,该专业学生要求可以对发动机的总体性能分析、总体与部件设计、故障分析等。传热学本身也是一门与各工程领域关系密切、应用性极强的专业课程。它植根于大量的工程实际之中,也必须服务于工程实际。本论文结合该专业工程实际情况,结合在传热学的教学过程中的几点讲课体会,把传热学比较枯燥的理论与学生的已有知识和感兴趣的实践联系起来,在实际教学中取得了令人满意的效果。

一、精心授课,提高教学质量

当前科技发展的速度日新月异,传热学方面的理论更加如此。但是我们的教学内容与这些新理论严重脱节,这在传热学实验方面尤为严重。同时部分同学认为传热学的实用性不强,对掌握专业技术帮助不大。因此导致大学传热学教学的受重视程度大大降低。这就需要把传热学知识与学生具体的专业应用及日常生活应用结合起来,提高同学们对该专业课程的学习兴趣。

在讲课时,我们要做到以下几点:第一,重点突出。根据教学要求,结合学生的专业需要,抓住重点,讲透概念,不断深化;第二,理论联系实际。在理论学习的同时,列举实际生活与生产中的应用实例,加深学生的印象,提高学生的学习兴趣。积极地引导学生对传热学、传热现象进行深人的思考。进行现代传热学的重要实验,大提高学生学习的积极性。

充分利用网络资源,结合飞行器动力工程专业,详细讲解传热学在飞行器发动机方面的应用。例如,在讲到三种换热方式及计算方式的环节,加入目前飞机发动机用到的几种冷却方式:辐射冷却,烧蚀冷却,膜冷却,再生冷却及发汗冷却等。同时着重讲解目前研究的前沿领域:再生冷却技术[4]。该过程同时涵盖了三种换热方式,如图1,包括燃油与壁面的对流换热,壁面的热传导,由于发动机温度较高,换热方式同时还包括辐射换热。收集相关实物图片,如图2所示,让同学对其冷却过程及相关的计算方法有直观而深刻的认识和掌握。

把日常生活中的应用实例代入的传热学的教学课堂里,让同学们了解到传热学应用的广泛性。例如,引入CPU芯片中的散热过程[5],图3是一典型的台式计算机中的CPU散热器的图。在芯片内核内,电能转换成热能,发热升温,热量通过内核与金属外壳接触导热,传到金属外壳,热量通过金属外壳与散热器上的导热板的接触导热传到导热板,在导热板内热量以导热方式扩散传播到导热板上的肋片根处,在肋片内,热量以导热方式传播到肋片表面,风扇驱动空气流经肋片表面,热量最后以对流传热方式从肋片表面传到空气中。整个过程包括有:导热过程(其中多数是接触导热),空气对流传热过程。

图4所示的是采用有热管的笔记本计算机中CPU散热器,热量从导热板传到肋片,是通过热管传输,中间还有两处接触导热,在热管内,有蒸发传热和冷凝传热过程。

另外还有水冷式CPU散热器,热量从导热板传输到肋片,经由两处管内液体强迫对流传热,还有肋片与水管之间的接触传热。将CPU散热过程分解成若干个传热过程,分别分析研究每个传热过程的机理,目的是将传热学知识与实际日常生活及工程应用相结合,使同学们认识到传热学的实际应用,提高同学们学习传热学的兴趣,加深对传热学知识的掌握。

此外,利用多媒体教学时,为避免产生视觉疲劳,可以增加幻灯片的生动活泼性,适当设置一些动画效果。在放映多媒体课件时,要注意恰当控制好教学节奏,使得课件播放进程与学生的思维节奏同步合拍。

二、增加英文教学内容

培养具有全球化视野和国际交流能力的高素质专业人才是我国经济社会发展融入世界的需要。而传热学的基本概念很多来源于一些英文原著的翻译,在教学过程中,适当添加一些英文原文,一方面加深同学们对概念的理解,调节学生学习的紧张氛围,另一方面,增加同学们对专业词汇的掌握。同时,有利于学生在课外查找一些相关的外文文献,拓宽学生学习思路。对于提高教学质量、培养高素质的复合型人才具有很重要的意义。例如,引入传热的概念的英文介绍:Heat transfer:Thermal energy (heat): refers to the energy transported from one system to another as a result of difference temperature (%=T)。引入对流换热英文:Convective heat transfer。层流和湍流边界层:Laminar and turbulent boundary layers等。

三、注重课内教学与课外教学的有机结合

(一)建立教学信息中心。在教学信息中心,介绍传热学的历史与发展前景、最新理论的跟踪以及传热学的科普知识,让学生对传热学有充分的认识。

(二)采取设立选修课的手段,开辟“传热象探索园地”,让有兴趣的学生进行传热现象的深入探讨和研究。

(三)开设课外专题讲座。课外专题讲座也是提高学生兴趣的有效途径。它不仅让学生有机会接触传热学的前沿,更深人地了解传热学的发展动向,激发他们的兴趣及投身传热学研究的志向。

(四)要求学生通过各种方式收集信息,撰写传热学原理的应用论文,作为平时作业。通过这个途径拓宽学生的知识面。

四、理论与实验相结合,构建先进的传热学实验教学体系

传热学是一门实验学科,传热学的一切原理和定律都是从生产的实践和科学实验中总结出来的,反之又经受生产的检验并推动其发展。因此,必须注重传热教学中理论学习与实验探索的结合。在传热实验教学方面,在预备性实验、基础性实验、设计性实验和综合性实验的基础上可以引入模拟演示实验。

通过预备性实验为理论的学习打好基础,通过基础性实验来验证一些传热规律,从而使学生对这些传热学原理和规律有一个感性的认识。但由行器换热实验设备价格及操作条件的限制,发动机换热实验作为动手实验实行比较困难,考虑到该专业的性质要求,可以在课堂上增加演示实验,例如,模拟涡轮旋转叶片冷却通道换热实验,模拟气流平行于旋转轴方向的流动和气流垂直于旋转轴方向向外流及向内流等三种情况,基本概括冷却系统的全貌。通过演示实验,让学生直观认识到发动机涡轮叶片冷却过程。

此外,实验室应该建设成为自主型、开放式的实验室,让学生能够根据自己的兴趣爱好去进行传热现象的探索,充分培养学生对传热学的兴趣。

五、加强中青年教师实践锻炼

目前大批高学历的青年教师正在成为各高校讲台上的主力军,他们正在成为我国高教战线的栋梁。但也不可否认,长期的学校学习,严重缺乏工程实践。同时,青年教师工作后,忙于应付各种日常工作,实践环节进修的机会非常少,因而也不可能向学生传播工程实践知识。部分教师、特别是面临职称评聘的中青年教师对上课采取应付的态度,课余不钻研教学法,上课时拿本教科书照本宣科,不能激发学生的学习热情,使教学质量下降[6]。

为改变这种状况,可以采用青年教师下工程现场或实验室工作半年到一年、青年教师与老教师结对、定期进行教学法研究活动等。同时对教师的考核制度应作相应的变动,使青年教师愿在提高教学质量和增加实践经历上花费较多的精力。

六、结论

综上所述,随着传热学学科的不断发展,教学内容的不断增多,“传热学”教学改革势在必行。只有全方位的教学改革,教师综合素质的不断提高,教材和教学方法的不断创新,才能巩固大学传热学的基础地位,使学生学完大学传热学之后,思维能力和解决实际问题的能力有显著的提高,为今后的专业课程和社会实践活动奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]杨世铭,陶文铨.传热学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]戴锅生.传热学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1999.

[3]王厚华.传热学[M].重庆:重庆大学出版社,2006.

传热学论文篇(3)

随着互联网技术的不断更新与发展,人们对互联网的应用变得日益普及且深入。在络空间里,大量具有时代特色的网络热词得以繁殖和传播。所谓网络热词,顾名思义是指基于网络传播媒体而流行起来的热门词汇,如"打酱油"、"高大上"等等。网络热词作为一种词汇现象,不仅反映着一个国家或地区在一定时期内人们普遍关注的问题和事物,也反映出人们对这些问题的基本看法和基本观点。每个网络热词的走红,既离不开网民的参与,也离不开网络技术的支持。从一定程度上讲,网络热词已经构成网络文化的重要部分,具有突出的传播特点和功能。

一、网络热词的传播特点

来源多样,具有时代感

网络热词的来源具有多样性,主要来源于四个方面。其一,来源经典影视广告台词。例如"我是XX,我为自己代言",它是聚美优品的广告语,被网友用来表达自己的个性,展现乐观、积极、进取、自信的人生态度和精神面貌。其二,聚焦新闻事件,着眼社会热点。例如"中国大妈"、"主席套餐"等,它们由新闻事件和社会现象演化而来,表达人们对这些事件的关注程度,以及对这些热点新闻的评价。其三,网络原创,网友创意。例如"感觉不会再爱了"、"何弃疗"等,它们由网友创作并传播,展现出网络创作的自由和网友内心真实情绪。其四,旧词新用,丰富词汇含义。例如"土豪"、"高端大气上档次"等,它们在网络传播环境中被赋予了新的含义,具有全新的意义。从四个主要的来源来看,网络热词是产生于网络传播环境中的词汇,与人们的互联网生活密切相关,具有鲜明的时代特点。

传播自下而上,具有草根性

网络热词的传播自下而上,具有草根性的特点。这主要表现在两个方面:一是网络热词的传播者具有草根性,二是网络热词的传播媒介具有草根性。网络热词的传播者主要是互联网普通网民,他们在身份和角色上具有草根色彩。网络热词从创作、传播到再创作、再传播,整个过程都和网友密不可分。互联网为网民提供了一个相对宽松和自由的创作平台,打破了传统媒体时代对创作和传播的种种约束条件,使信息传播活动由组织传播转变为个人传播,极大地激发了网友的创作热情。同时,互联网的开放性、包容性和匿名性等特质,为网友的个性释放和大胆尝试奠定条件,成为网络热词传播的主要媒介。在互联网新词传播活动中,网友不仅是信息的接受者,也是信息的编辑者和传播者,身份和地位得到前所未有的转变和提升。许多网络热词的诞生和传播,正是基于这样的互联网传播环境,在网友的恶搞、调侃、创意和分享行为中流行起来。

与此同时,网络媒体是网络热词传播的主要载体。目前网络热词传播的渠道,主要集中在自媒体这一领域。所谓自媒体,谢因波曼与克里斯威理斯认为,它是普通大众经由数字科技强化、与全球知识体系相连之后,一种开始理解普通大众如何提供与分享他们本身的事实、他们本身的新闻的途径。"①具体言之,就是我们日常使用的微博、微信、SNS等互联网媒体。在今天,自媒体的价值主要体现在它能为网民提供一个创作和分享的空间和平台。通过自媒体,网民可以即时地信息、分享信息、传播信息。许多网络热词在传播中,正是通过自媒体风靡起来。自媒体最大的特点在于它的草根性,也就是说它的用户(信息传播者)和信息内容都具有相应的草根特点。网络热词利用自媒体进行传播,因而它需要符合自媒体的草根性传播规律,否则便难以取得快速传播和影响深远的传播效果。

网络人际传播贡献突出

人际交往是社会发展的产物,也是社会发展的前提。互联网的发展,使人际传播从现实社会迈入网络空间。现在,网络中的人际交往是人们必不可少的活动之一。在网络热词的传播过程中,网络人际交往的贡献突出。网络人际交往对网络热词传播的推动作用表现在两个方面,其一是网友相互交往时对热词的使用,其二是网络意见领袖对热词的传播。首先,在网友的日常交流中,常常会引用各种各样的网络热词来表达自己的情绪和意见。例如,他们用"何弃疗"来调侃他人,用"这是要作死的节奏吗"来表示愤怒,用"人艰不拆"来表示无奈与告诫等等。其次,网络意见领袖对热词的传播也具有强大的推动力。意见领袖具备关键社会位置和价值观人格化两大条件。②在网络中,意见领袖更加大众化、普遍化和草根化。互联网为意见领袖的产生创造条件,让处于社会底层的草根能够有机会进入到意见领袖的行列。意见领袖对网络热词的传播主要通过关注、引用和评论来实现。例如,2013年热词"我和我的小伙伴们都惊呆了"的走红,离不开网络意见领袖"王尼玛"的推动。2013年6月21日,在《暴走大事件》第七期节目中,"王尼玛"连续多次引用"我和小伙伴们都惊呆了",用以表示惊讶与讽刺,推动了这句话的流行。

二、网络热词的功能

记录网络文化

关于文化的定义,社会学家和人类学家作出了下列阐释,文化是人类群体或社会共享成果,这些共有产物不仅仅包括价值观、语言、知识,而且包括物质对象。③在互联网时代,网络热词作为一种文化现象,记录网络文化特征。

首先,网络热词是网络文化的特殊符号。上文已经指出,网络热词的来源具有强烈的时代感。从根本上讲,这种时代感主要源自互联网的发展。互联网背景下所形成的网络文化,必然会与互联网的传播特点、传播方式、传播关系等密切相关。网络热词作为一种特殊的文化符号出现,其特殊性表现在它的双重性质上,一是网络热词本身就是一种文化,二是网络热词是互联网文化的个别符号。网络热词本身是一种文化,因为它拥有符号、价值观、规范、制约、物质文化等文化基本要素。而网络热词作为整个网络文化的符号之一,它记录了后者的特征与内涵。其次,网络热词体现网络文化价值观。Web2.0时代是一个崇尚技术、自由、分享、个性及参与等价值观的时代,而网络热词在一定程度上反映着这些鲜明的文化特征。与过去相比,现在的互联网更注重信息的分享过程、用户个人的参与过程和草根在信息制作中的作用。网络热词中体现的价值观呈现出两面性,一是传播网络文化的精髓,彰显网络的正能量部分。例如网络热词"我是XX,我为自己代言",它表现出一种乐观积极、自信进取的的人生态度。二是间接传播网络中的暴戾、抱怨、仇视等消极情绪,展现出网络文化中的负面价值。例如"土豪"、"人艰不拆"等网络热词,内涵中暴露出人们的仇富、浮躁、怨恨等不良情绪。

监测社会气候

网络热词的社会监测功能是最突出、最重要的功能。网络热词拥有监测社会气候的功能,主要是因为:其一,网络热词大部分是来自社会生活中发生的新闻事件、公共事件、社会热点,以及社会环境衍生的民众情绪,能够较好地反映社会中存在的问题、矛盾及弊病。例如,2013年网络热词"高大上"、"何弃疗"、"土豪"、"中国大妈",它们都从不同的方面反映了社会中存在的问题,以及网民对这些问题的看法。其二,网络热词反映了社会问题与社会群体的利益关系,表现了不同群体、不同阶层对社会问题的关注方向和关注程度。其三,网络热词在很大程度上表达了网民的真实情绪。如"土豪,我们做朋友吧"、"高大上"、"何弃疗"等热词,它们表现了网民自嘲、不满、郁闷等心情,反映出网友对周围事物的大致评价,具有丰富的内涵。第四,从网络热词的传播效果来看,网络热词制造的社会反响不容忽视,特别是具有争议的网络热词,它能够引起网民、公众及社会各界的广泛关注。通过网络热词的热点程度排名,观察者可以了解时下人们最关心的问题,掌握社会的舆情现状及走势。例如2012年热词 "表哥"、"你幸福吗?", 2013年热词"土豪"、"感觉不会再爱了"、"中国大妈"等,它们都反映了某方面的社会问题与民生问题,折射人们对此的意见态度,对于监测社会舆情气候具有重要的提示作用。

引导网络舆论

从网络热词的传播功能来看,它还具有引导网络舆论的功能。关于舆论,陈力丹认为它是指公众关于现实社会以及社会中的各种现象、问题所表达的信念、态度、意见和情绪的总和,具有相对一致性、强烈程度和持续性,对社会发展及有关事态的进程产生影响。其中混杂着理智和非理智的成分。④网络热词的舆论引导功能,主要是通过帮助公众设置议题和引导讨论来实现。从网络热词传播过程来看,首先是某个话题引起少数网民的注意,然后很快被更多网民关注,再经过人们的热烈讨论最终形成关于话题的舆论。当网络热词的社会监测功能发挥作用时,它能够在网络空间中造成一定的影响力,吸引网友对话题的持续关注,而这个过程正是网络热词发挥舆论引导作用的时候。网络热词本身具有的话题性和时效性,可以激发网友的参与和表态,而舆论交锋形成的强势舆论则可对他人的意见进行引导,进而实现引导舆论的作用。例如,在网络热词"中国大妈"的传播中,公众对大妈"抢购黄金"的新闻事件阐发了不同的看法,一部分人认为中国大妈们出手抢购黄金,是出于"存金藏银"的传统观念,是出于期望财富保值和规避通货膨胀的想法;还有一部分人认为"抢金潮"其实映衬着中国民间投资理财渠道的匮乏与不足,大妈们把钞票换成"黄货",也更凸显提振内需消费的隐忧。在网民参与讨论的过程中形成的关于"抢金潮"的舆论,影响并引导了网络公众的舆论。

三、结语

网络热词作为一种网络文化现象出现,它不仅是互联网技术发展的结果,也是互联网网民直接推动的结果。网络热词的传播,离不开互联网这个特殊的媒介平台。互联网的匿名性、即时性、互动性等特征,为网络热词的流行奠定了传播基础,使得网络热词可以迅速蹿红。在传播过程中,网络热词对网络社会和现实社会都产生了巨大的影响,反映了社会生活中人们共同关注的焦点问题,是整个社会的晴雨表。然而在对待网络热词的功能问题上,网络热词除了正面的积极功能之外,还存在许多负面的消极功能,需要人们给予更多的关注。

注释:

①谢因波曼,克里斯威理斯. 自媒体【R】. 2003年7月

②沃纳・J. 赛弗林,小詹姆士・W. 坦卡德. 传播理论:起源、方法和应用【M】. 北京:中国传媒大学出版社. 2006年1月第1版P176

③戴维・波普诺. 社会学【M】. 北京:中国人民大学出版社. 2007年10月第1版,P72

④陈力丹. 舆论学:舆论导向研究【M】. 北京:中国广播电视出版社. 1999年7月第1版,P11

参考文献:

[1] 戴维・波普诺. 社会学【M】. 北京:中国人民大学出版社. 2007年10月第1版

传热学论文篇(4)

中图分类号:G222 文献标识码:A 文章编号:1673-0992(2010)08-0010-01

马歇尔・麦克卢汉(1911-1980),加拿大传播学大师,一位生前被一些人称为是学术上的“罗马祭师”“北方圣人”,是“继牛顿、达尔文、弗洛伊德、爱因斯坦和巴甫洛夫之后的最重要的思想家”,被另一些人称为是“攻击理性的暴君”“被疯狂的空间知觉搞得走火入魔的形而上学巫师”“电视机上的教师爷”。

一、麦克卢汉的“冷热媒介”

麦氏在《理解媒介》中提出了一系列具有里程碑意义的观点,其中大部分观点已经为世人所接受,并得到了时间的检验,如:地球村、媒介即讯息、媒介是人的延伸等,充分展现了麦氏的超凡预见性,令人信服。但对于书中提出的另一观点:把媒介分成冷、热两类,却一直争议不断,大多数传播学者认为麦氏这一分类方式划分标准不清,说服力不够。在所有对麦克卢汉的批评中,最为集中的就是关于“冷、热媒介”划分的标准。“冷热媒介”在麦克卢汉的理论中占有重要的地位,国内很多学者将这种划分与“人体延伸论”、“地球村”并称为“麦氏三论”。在这三种理论当中,又各有侧重点:地球村讲媒介与社会,延伸论讲媒介与人,而“冷热媒介论”则强调媒介自身的内部关系,可以视为最纯粹的“媒介的本体分析”。

从人和媒体的关系出发,麦克卢汉将媒介区分为“冷媒介”与“热媒介”,这在其理论中占有重要的地位,“冷热媒介论”强调媒介自身的内部关系,可以视为最纯粹的“媒介的本体分析”。所谓“热媒介”(hotmedia)就是指信息内容丰富、观众参与度低的媒介。它本身就是“热的”,如照片、广播、电影等,需要受众参与其中的程度低。“冷媒介”(coolmedia)是指信息强度低,观众参与度高的媒介,如漫画、电视、电话等。

二、我国传播学界对于麦克卢汉“冷热媒介”理论的争论和批判

麦克卢汉的“冷热媒介”观是学术界否定倾向较强烈的观点,但同时也是非常有影响力的观点。

我国的传播学学者在触及这一问题时,多以一种否定的态度进行评价。如郭庆光教授认为:“麦克卢汉的这种分类并没有一贯的标准,而且存在着逻辑上的矛盾。”;清华大学的李彬教授也谈到:“他的媒介凉热论则显得信口开河,似是而非,有标新立异之意,无寻幽探奇之实,只要稍加追问便会漏洞百出”;暨南大学的董天策教授更为尖锐:“他关于冷、热媒介的区分,由于没有进行严格的科学界定而显得似是而非,而在具体的论述中又把‘冷、热’的概念到处移植,使人如坠云里雾里,不知所云,到底有多少科学价值还值得进一步研究……”。

麦克卢汉将媒介分为“冷媒介”和“热媒介”,是依据媒介的清晰度和人的参与程度。但是也有人认为,麦氏仅仅根据信息的清晰度和充分性来对“冷”、“热”媒介进行界定似乎是有点牵强附会了,过于重视了媒介的形式而忽视了传媒内容的多样性特征。

三、麦克卢汉“冷热媒介”理论的合理之处

“我们不应该仅从单一维度把握冷热媒介论,由此陷入思维的死胡同,造成对其严重的误读。这不仅是传播理论上的损失,更会造成其对实践指导意义的缺失韩晓静,《冷热媒介理论探析》,《浙江传媒学院学报》2008年第3期 第27页。”

(一)“冷热媒介”理论在技术层面上具有合理性

受技术特性制约的媒介内容导致受众参与方式、参与程度存在差异。媒介的技术特性决定了媒介的技术优势和劣势,进而制约着媒介内容的表现。任何媒介在技术上都存在着优势和劣势,而媒介的这一技术特征进而又成为制约媒介内容表现、媒介发展的瓶颈。

例如,报纸要表现其报道的深度,在信息的编码过程中就必须严格遵守自文字印刷时期以来形成的逻辑规则。尽管有不少人在寻求表达的“随心所欲”,比如意识流以及后现代的一些表达规则,但他们是少数,而且其表达的“随意性”仍然是建立在上述逻辑规则的基础上。尽管广播和电视也可以进行深度报道,但是声音的转瞬即逝阻碍了信息的深层理解,电视画面也存在着如何表达抽象、思辨内容的问题。广播和电视因技术特性的不同在吸引受众参与方面也表现出差异:广播重在听觉,电视则视听结合,而且更偏重于视觉。在欣赏流行音乐中,广播受众参与的是音乐欣赏本身,而电视受众则更容易被丰富多彩的视觉画面所吸引,除了倾听音乐,更多的是参与视觉狂欢,享受视觉盛宴;而欣赏高雅音乐时,由于电视画面的单调,相对于广播来说,电视音乐会显得沉闷乏味,因此高雅音乐更适合通过延伸“某种单一感官”的广播或唱片、卡带来欣赏。

(二)重新理解“冷热媒介”理论

结合传统定义和麦氏行文中直接或间接表露的种种观点,北京印刷学院的黄志斌老师对冷热媒介有更为全面的定义,即“一定时期和地域范围内,在两类媒介之间,其中从某一特定属性上相对清晰度高,推动信息流通和交换能力较强的一方为热媒介;相反,从某一特定属性上相对清晰度较低、推动信息流通和交换能力较差的一方为冷媒介黄志斌,《冷热媒介传统划分标准误区及概念新探》,北京印刷学院学报第14卷第2期第48页.。”

这种新的定义相对于传统定义解释的更为详细,也更为复杂,但却能够科学地解决曾困扰传播学者的关于“冷热媒介”的种种困惑。它强调了“冷热媒介”的划分是要考虑时空的限制,并具有相对性,结合麦克卢汉所处的当时当地进行理解。

麦氏在《理解媒介》一书中有如下论述:“热媒介有排斥性,冷媒介有包容性”,“高强度或高清晰度使生活中产生专门化和分割性”,“任何其他形式的媒介,只要它专门从某一方面加速交换或信息流通的过程,都起到分割肢解的作用”。可见,“冷热媒介”在信息交流的过程中,推动信息流通和交换能力的强弱是不同的,这可以作为划分“冷热媒介”的标准之一。

例如,令人费解的“电视和电影的问题”:电视与电影要从视听这一特定属性出发。在当时,从视听上讲,相对电视而言,电影的画面更具有冲击力,音响也更具震撼力,也就更容易感染观众,加快观众对其所传达信息的接受速度,对于信息交换的推动性更强。

综上所述,尽管麦克卢汉的思想在理论上存在着诸多的不严密,但他无疑作为一位思想巨匠在媒介研究史上占据着无可替代的位置。‘热’媒介和‘冷’媒介划分给我们的一个重要启示是:“不同媒介作用于人的方式不同,引起的心理和行为反应也各具特点,研究媒介应该把这些因素考虑在内。”郭庆光,《传播学教程》,中国人民大学出版社,1999 年版,第150页如果将“冷热媒介”理论置于麦克卢汉媒介论的整个理论背景中来考察,特别是从其高屋建瓴的宏观理论构建来看,理解“冷热媒介”的合理之处,对我们当代新闻传播无疑具有实际的意义。お

参考文献:

[1][加]马歇尔・麦克卢汉.《理解媒介――论人的延伸》.何道宽译.北京.商务印书馆,2000.

传热学论文篇(5)

中图分类号:G652 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2013)27-0007-03

1 引言

媒介有很多种类型,加拿大著名媒介理论家麦克卢汉对众多媒介进行了分类,分成了冷媒介和热媒介两种。对于麦克卢汉的冷热媒介观,人们一直争论不断,对其质疑甚至进行批判。虽然麦克卢汉的冷热媒介观不能很好地令人折服,但其对媒介进行冷热对比的分析方法,值得我们在研究和实践中加以参考和借鉴。本文基于麦克卢汉的冷热媒介观,探索冷热媒介的新视角及区分冷热媒介的新准则,并研究、探讨新视角下的冷热媒介在教学中的应用,这将有助于媒介在教学中合理发挥其作用,增强教学效果。

2 麦克卢汉冷热媒介观

麦克卢汉在《理解媒介——论人的延伸》一书中提出:“有一条基本的原则可以把收音机之类的热媒介和电话之类的冷媒介区别开来,把电影之类的热媒介和电视之类的冷媒介区别开来。热媒介只延伸一种感觉,并使之具有‘高清晰度’,高清晰度是充满数据的状态。电话是一种冷媒介,或者叫低清晰度的媒介。”[1]并且,他认为:“言语是一种低清晰度的冷媒介,因为它提供的信息少得可怜,大量的信息还得由听话者自己去填补。与此相反,热媒介并不留下那么多空白让接受者去填补或完成。因此,热媒介要求的参与程度低;冷媒介要求的参与程度高,要求接受者完成的信息多。”[1]

总结以上麦克卢汉的观点,可以看出其把冷热媒介定义为:低清晰度的媒介叫做冷媒介,具有高清晰度的媒介叫做热媒介。而且冷媒介提供的信息非常之少,要求的参与程度高,要求接受者完成的信息多;热媒介给受众提供了充分而清晰的信息,要求的参与程度低,留给接受者去填补或完成的空白少。根据这一冷热媒介观,麦克卢汉又把手稿、电话、电视、口语等划分为冷媒介,把拼音文字、印刷品、广播、电影等划分为热媒介。

3 基于麦克卢汉冷热媒介观的冷热媒介新视角

麦克卢汉的冷热媒介观一经传播,便引起了众多学者的广泛讨论和研究。但是到目前为止,麦克卢汉的冷热媒介观仍然未得到学界的普遍认可。比如李彬[2]在《传播学引论》一书中表明:“如果说麦克卢汉的媒介延伸论饶有新意,发人深思,不失为新奇而科学的理论;那么他的媒介凉热论则显得信口开河,似是而非,有标新立异之疑,无寻幽探奇之实,只要稍加追问便会漏洞百出。”郭庆光[3]在《传播学教程》一书中也评论道:“麦克卢汉的这种分类并没有一贯的标准,而且存在逻辑上的矛盾。”甚至何道宽[4]在译本《理解媒介——论人的延伸》一书的序中也提到:“把电话说成‘冷的’,广播说成‘热的’,不太好理解。”陈长松(2005) [5]也指出:“从技术维度出发,麦氏的冷媒介、热媒介理论具有一定的合理性,但从根本上说,该理论存在内在的致命的矛盾。”

综合以上的论述来看,目前对于麦克卢汉的冷热媒介观,质疑声和批判声比比皆是。通过仔细研究和分析,笔者也认为麦克卢汉对冷热媒介的划分标准存在逻辑矛盾性,存在模糊感。比如,按照麦克卢汉的观点,电视清晰度低,属于冷媒介,需要人深度卷入。再看当今时代的电视,远远已经不在麦克卢汉的冷媒介理论所能够解释的范围了。从另外一个方面来讲,虽然麦克卢汉当时的电视还停留在黑白的阶段,图像也不及今天的清晰,技术上还有待完善,这在一定程度上来讲符合其冷媒介的定义,但是麦克卢汉又把当时清晰度和电视差不多的电影归为热媒介,这就颇令人费解了。

除此,麦克卢汉的冷热媒介观忽视了传递内容的不同、受众水平的不同也会对媒介的“冷”与“热”产生影响。若传递给受众的内容很简单,那么无论是哪种媒介,要求受众参与的程度皆不高,留给受众去填补或完成的空白都少,这时就难以区分媒介的“冷”和“热”。另外,若受众的水平不一,他们的理解和接受能力上的差异也会影响其参与程度[6]。比如,对于知识程度较高、文化修养较好的人,他们对媒介所传递的内容易于理解和接受,参与程度较低,那这种媒介对于他们来说就是热媒介;反之,对于知识程度和文化修养较低的人来说,他们对于同一种媒介传递的内容理解和接受能力相对较弱,参与程度较高,那么这种媒介对于他们来说就是冷媒介。

但不可否认的是,麦克卢汉的冷热媒介观依然为人们认识和理解媒介提供了一种新思路,为学者们探讨和研究媒介提供了一种新视角。从这个角度来讲,麦克卢汉的冷热媒介观是具有一定新意和价值的。基于麦克卢汉的冷热媒介观,笔者认为媒介的“冷”和“热”是没有一个绝对定论的,它们在不同的环境、不同的情况之下是可以相互转换、相互易位的。在这一视角下,可以依据以下两条准则来区分冷热媒介。

1)对于不同的媒介来说,其“冷”与“热”的概念是相对的,“冷”是相对“热”而言的,“热”也是相对于“冷”而言的。比如,在同一环境中,若用A媒介、B媒介、C媒介传递相同的信息,从整体上来讲,无论受众水平是否相当,他们对A媒介传递的信息进行加工或思考、填补空白都较多,那就可以说A媒介比B媒介和C媒介“冷”,即相对于B媒介和C媒介来说,A媒介是冷媒介;反之,也可以说B媒介和C媒介比A媒介“热”,即相对于A媒介来说,B媒介和C媒介都属于热媒介。

2)对于同一媒介来说,其“冷”与“热”的概念不是一成不变的,在受众水平不同的情况之下,可以根据受众对媒介传递信息的加工程度的深浅、填补空白的多少来确定媒介的“冷”与“热”。比如,对于A媒介,当它传递信息给B受众时,B受众对其传递的信息加工程度深、思考和填补空白多,那么这时它属于冷媒介;当它传递相同信息给C受众时,C受众对其传递的信息加工程度浅、填补空白少,那么这时它属于热媒介。

4 新视角下的冷热媒介在教学中的应用

在教学中需要用到大量的媒介,这类媒介通常用于记录、存储、传送、再现和加工教学信息,所以又称为教学媒介。教学媒介在教学过程中占有重要的地位,尤其是在现代开放的教育形式下更具有不可替代的作用。其不仅可以为学生创设多种学习情境,提高学习的效率,还可以作为学生认知和学习的辅助工具,培养学生的思维能力和解决问题的能力[7]。在教学中,教师不仅要适当采用各种媒介,以辅助教学,还可基于麦克卢汉对媒介进行冷热对比的分析方法,结合上述新视角下区分冷热媒介的两条准则,进行教学媒介的冷热分析,再合理使用冷热教学媒介,以使教学效果最优化。

4.1 教学媒介的冷热分析

教学媒介有很多种类型,如语言媒介、文字印刷媒介、视觉媒介、听觉媒介、视听媒介等。一般意义而言,常用的教学媒介主要有语言、黑板、粉笔、书籍、实物与模型、幻灯投影、广播、电视、电影、多媒体计算机及计算机网络等[8]。对这些媒介进行冷热分析时不能脱离对教学目标、教学内容、教学对象的分析,要结合具体教学媒介的特性和实际教学条件进行综合的考虑。

1)分析不同教学媒介的冷热性。不同教学媒介的冷热性是不同的,也是相对的。分析一种教学媒介的冷热性,必须要和另外一种或是几种教学媒介作比较。在一定程度上来讲,某一类教学媒介的特性相对于其他类型的教学媒介特性来说是固有的,所以可先从整体上来对不同的教学媒介进行冷热对比分析。比如幻灯投影相对于语言来说要直观、具体一些,在给学生展示时,需要学生进行加工、思考并填补空白的空间要小一些。从这种角度而言,幻灯投影比语言要“热”,即相对于语言来说,幻灯投影便是热媒介。如此,有助于对教学媒介的冷热性有整体的把握,以便于在教学过程中能根据不同的教学目标、教学内容更好地选用教学媒介。

2)分析同一教学媒介的冷热性。对于同一教学媒介而言,当面对的教学对象即学生不同时,它的冷热性也是不同的。某一种教学媒介对于一些学生来说是“热”的,但是也许对于另外的一些学生而言就是“冷”的。比如,以电影作为教学媒介给小学生和大学生传递相同教学信息时,对于小学生来说,他们的抽象逻辑思维和辩证逻辑思维还处于发展阶段,远不及大学生成熟,他们对于所传递的信息加工程度浅、思考和填补的空白也相对少。这种情况下,电影对于小学生来说就是热媒介,对于大学生而言便是冷媒介。所以,在教学中要根据教学对象即学生的特点来确定教学媒介的冷热性,继而确定针对不同的学生是否可以选用同一种教学媒介。

4.2 冷热教学媒介的合理选用

在教学中,教师应事先结合具体情况对教学媒介的冷热性进行分析,以便合理选用冷热性不同的教学媒介辅助教学。若只采用冷媒介辅助教学,不利于学生对教学内容的直观感知;若单独使用热媒介,也不利于学生充分发挥想象和进行思考。所以在教学中应将冷热教学媒介合理结合起来使用,使教学信息平衡地传递给学生,使学生协调地获取知识。

1)冷热教学媒介的选用。在教学中,根据学科知识层次或是学生知识水平的差异,有的教学内容需要学生进行大量思考或填补空白,而有的教学内容只需学生直观感受,无需去进行大量加工,这时教师就可根据具体情况合理选用冷热教学媒介辅助教学。比如教师在给小学生进行数学的计算题教学且需要学生对计算的各个步骤进行大量加工记忆时,有幻灯投影、语言等教学媒介可供选择,这时教师便可选择其中相对较“冷”的语言媒介把计算的各个步骤以及其中的要领“口口相传”给学生,而不是利用幻灯投影的方式直接放映给学生。另外,若教师在给小学生进行认识几何体的教学且只需学生对几何体有大体的认识和了解时,便可选用相对于语言来说较“热”的媒介——幻灯投影,把生活中的几何体向学生展示出来,以便学生进行直观感知。

2)教学媒介不宜偏“冷”或偏“热”。在教学中有时需要使用冷教学媒介,有时需要使用热教学媒介,但教师不能一味地只选用冷教学媒介或单独使用热教学媒介,需对教学内容和教学对象的特点进行综合考虑后合理搭配冷热教学媒介。每一节课都是一个冷热媒介组合的生态系统[8],课堂上所使用的教学媒介不宜偏“冷”,也不宜偏“热”,要做到“冷”包含“热”、“热”包含“冷”,使学生在学习过程中既能深度参与、深入思考,又能使大脑适度“休息”、轻松感知。

5 总结

麦克卢汉的冷热媒介观为媒介在教学中的应用提供了新视角。在新视角下,对教学媒介进行冷热分析,并结合具体教学媒介的冷热性和实际教学条件,合理选用、搭配冷热教学媒介,以使学生更好地获取知识,使教学效果达到最优化。

参考文献

[1]麦克卢汉.理解媒介:论人的延伸[M].何道宽,译.北京:商务印书馆,2000.

[2]李彬.传播学引论[M].北京:新华出版社,2003.

[3]郭庆光.传播学教程[M].北京:人民大学出版社,1999.

[4]黄志斌.冷热媒介划分标准的重新界定及其显示意义初探[D].北京:北京印刷学院,2006.

[5]陈长松.论麦克鲁汉“冷媒介”、“热媒介”的内在矛盾[J].学术论坛,2005(11):65-67.

传热学论文篇(6)

作者简介:齐晓霓(1974-),女,山东临淄人,山东理工大学交通与车辆工程学院,讲师;刘永启(1965-),男,山东枣庄人,山东理工大学交通与车辆工程学院,教授。(山东 淄博 255049)

基金项目:本文系山东理工大学教学项目基金“传热学教学方法的研究与探索”(项目编号:112024)的研究成果。

中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)32-0091-02

“传热学”是高等学校能源动力类、化工制药类、航空航天类、机械类、环境与安全类等专业的主要专业基础课,其与“工程热力学”、“流体力学”一起被称作热工类专业的三大支柱,[1,2]由此可以看到这些课程在上面专业中占有非常重要的地位。只有认真掌握这三门课程,才有利于后面课程的学习和相关的工作研究,所以要求教师在实际教学过程中,运用新型教学方法,采取先进教学手段,保证教与学都能达到最佳目标。本文根据“传热学”的课程特点,依据笔者自己的教学经验,从课程定位、教学方法以及培养学生的实际应用水平和创新性思维等方面,针对教与学的过程中出现的问题及解决要点进行分析和探讨。

一、明确课程定位

传热学是研究具备温度差异时发生的热量传递规律和测试的科学。因为自然界和不同生产领域普遍存在着温度差异,所以传热现象非常广泛。传热学也普遍应用在现代科学技术当中,是能源动力、化工制药、机械、航空航天等领域的必备技术课程。具有很强的实践作用,在具体学习过程中要重视基本概念和基本理论的掌握。因此在教学中要重视理论与实践相结合,使学生学会分析问题和解决问题的思路和方法,提高工程分析的能力,注重学生能力的培养,提倡节约能源,让学生灵活运用各章的经验公式和通过图表进行计算的能力。同学们在传热学的学习过程中普遍存在的问题是学习时不觉得有多难,但处理具体问题时却感觉力不从心、无从下手。究其原因,传热学的理论推导较多,而且经验公式难以理解和记忆,做习题时学生难以下手。

在教学实践中,笔者发现并归纳出中学时学过的能量守恒原理作为一条横线贯穿着传热学计算问题的始终,能将复杂的问题简单化。以导热问题的数学描写为例来说明这种方法的思路,[3]在要研究的物体中任意去除一个微元平行六面体作为该微元体能量收支平衡的分析对象。假设物体中有内热源,它代表单位时间内单位体积中产生或消耗的热量,在空间三个坐标方向上,将任一方向上的热流量分解成x、y、z坐标轴方向的分热流量,对于微元体应用能量转化和守恒定律建立起能量平衡关系式,即导入微元体的总热流量+微元体内热源的生成热=导出微元体的总热流量+微元体热力学能的增量。将三个方向上的能量平衡关系式写出后,相加即可获得总的能量平衡关系式,然后将各项热量传递方式的表达式代入平衡关系中求解,该方程可以针对物体的边界条件用简单积分求解。无论使用导热微分方程式直接结合边界条件求解还是简单积分求解,通过上述两种方法的讲解,可以让学生思路清晰,处理实际问题时起到事半功倍之效。如果在实际问题中出现了更复杂的热传递问题,可以划分不同的单元,一个个解决。将这种能量守恒的思路融入整个教学过程中,可以使学生加深对各章节中定律的连贯理解,达到了相当好的教学效果。

二、优化教学内容,适应传热学技术发展

世界范围内科学技术的迅速发展和我国经济建设取得的显著成就都对“传热学”课程的发展产生了积极的影响。尽管传热学的基本规律并无变化,但是研究手段的发展和工程应用领域的扩大进一步丰富了传热学的内涵。与此同时,在我国加入世界贸易组织以后,关于高等教育的国际化与本土化已成为热门话题,部分国外优秀的原版教材被引进了大学讲台上。如何借鉴国外优秀教材,不断更新教学内容,让学生经常接触到本学科的前沿知识,成为“传热学”教学中的必要任务。传热学的发展日新月异,为了适应我国相关行业的发展,体现本学科的进展,要使学生学到最新的知识,必须不断更新教学内容,把最新的知识引入到教学中。因此在教学内容的选择上,删减了部分比较繁琐的数学推导内容,如一维无限大平板非稳态导热分析解的推导过程等;对于传统传热学中相对陈旧的内容也做了删减,包括管内湍流传热的齐德-泰特公式、米海耶夫公式、流体横掠管束的格里森公式等;增添了教材上没有涉及或涉及不深的有关传热学新技术的内容,如微纳米传热内容、强化单相对流换热的纵向涡方法。

向学生传授知识,同时也是培养学生分析问题、解决问题能力的过程。从人才培养的整体计划来看,培养能力是更为根本的任务,因此在教学过程中对这一任务做了很大的努力:在每一章节末增加了本章内容的应用部分,举例更为接近工程实际,需要学生应用更多知识进行综合分析;对例题进行讲解时更为注重较为复杂的实际问题的分析和讲授,对此类问题分层次进行剖析讲解;在每一章最后增加了小论文题目,在教学实践中组织学生撰写与课程学习内容相关的小论文,激发学生的学习兴趣,培养分析问题、解决问题的能力。

三、“传热学”教学中的教学方法分析

大部分高校教师的教学模式都已从“独角戏”式的填鸭式教学过渡到“教与学的互动阶段”,例如在课堂教学中不再是教师一人唱独角戏,而是采用提问回答式、小范围对话式、逻辑启发式等教学方式,因材施教,因人施教。随着教育改革的逐步深入,现代科技的发展对教学的影响越来越大,例如为了使教学过程信息量增大,生动形象,激发学生的学习兴趣,大学课堂中大部分课堂教学都采用多媒体教学。[4]那么,“传热学”采用多媒体教学是否能够达到预期的教学效果呢?“传热学”是以传导、对流、辐射和换热器四大内容去展开的。所以在教学中适当辅以多媒体课件有利于讲清有关现象的物理本质和基本原理。比如在介绍三种传热方式时用空调制冷过程、烧开水的过程等生动的动画,来说明热量传递的分类,就能使学生留下非常深刻的印象。肋片导热一节中,同学们对稳态下的肋片沿着热量传递方向的热量逐渐减少这一动画过程去分析问题时,很快就明白了肋片的导热实质与传统的一维稳态导热过程的差别。

但在实际教学中,运用多媒体课件教学并不是为了运用现代教学方法。那么运用多媒体课件是否可以收到良好的教学效果呢?笔者调查了很多学生,他们大多认为:“传热学”中的纯理论推导难度很大,如果仍然采用多媒体课件,很难留下较深的印象,无法真正领会推导过程,虽然多媒体课件信息量大,但不逐步推导,能接受的内容就会很少,收效甚微。所以“传热学”作为一门专业基础课程,如果在教学活动中运用多媒体,就要预先确定教学内容。在讲解基础理论时,要以板书为主。多媒体课件作为一种辅助手段,把抽象的事物用生动的语言和画面展现在学生面前,更加形象和具体,再列举一些生活当中的实际例子,可以使教学活动收到良好的效果。在讲解较为复杂的公式时,最好的办法是板书,再加上对学生的提问,可以调动学生的学习兴趣。把理论的讲解和生动形象的事物联系起来,有利于学生掌握。学生在学习过程中,对不易理解的内容要适当做些记录,不但可以调动学生的学习积极性,而且取得了良好的教学效果。

四、考试方法及成绩评定方法改革

为了考核学生解决实际问题的能力,调动学生的学习积极性,死记硬背的内容不列入考核范围。笔者在“传热学”的考核中也进行了改革。考试采用三种考核方式综合进行,这三种方式是闭卷、开卷和大作业。任课教师在进行课程考核时要出具两套试题:一套试题是开卷,主要目的是为了考核学生运用所学内容分析实际传热问题和解决实际传热问题的能力,并且在开卷试题中也要有考查学生创新能力和创造性思维的内容;另一套试题为闭卷试题,主要用于考查学生对课程的基本概念、基本理论和基本规律等基础知识的掌握程度,题目主要包括简答题、选择题、填空题、名词解释等。开卷试题和闭卷试题的考试时间和分值分别占总考试时间和分值的50%。开卷考试和闭卷考试在同一考场中先后进行。

学生的成绩评定方法由传统的考试成绩评定改为“考试成绩+实验成绩+平时成绩”综合评定。为了提高学生的学习积极性,并保证学生的大作业质量,提高学生参与课堂讨论和课堂讲授的能动性,任课老师在课程一开始就要在课堂上宣布最终成绩的评定方法:考试成绩占总成绩的60%;实验成绩占总成绩的10%;平时成绩考核根据课堂讨论情况、回答问题、大作业成绩综合评定,占总成绩的30%。

五、教学效果

1.课堂和实验课教学效果

通过一个学期的教学改革思路下的教学设计和教学实践,笔者发现学生在课堂上能够积极主动地思考和回答问题,对“传热学”的学习比往届学生兴趣更高,在任课教师的引导下能够主动思考解决传热学问题的流程,主动查阅笔者提供的参考书目并提出问题。在导热、对流及辐射换热的实验课上,大多数同学能够自发、独立、主动地完成三个基本实验,有些同学还与教师探讨更深入的实验验证分析解的问题,完成笔者布置的选做内容。

2.大作业反馈教学效果

由于学生较多,从120个学生中抽查了交上来的50份大作业,学生在选题上发挥了积极性和主观能动性,选题范围从生活实例到气候变化,再到工程实践,如天气现象谚语中蕴含的传热基理、太阳能利用,制冷系统中的传热学应用等,涉及到“传热学”各个章节的内容。大部分学生还通过查阅相关文献和主动思考,初步掌握了模型建立、数值模拟及结果分析并验证这一流程,得到了一次系统的科学分析方法训练。学生在查阅资料并完成大作业的过程中,不仅巩固了课堂上教授的基本内容,还自发引入其它课程或参考资料中的信息并将信息加工消化,例如进行传热过程分析的火用分析方法等。

总之,学生在学习过程中发挥了主体作用,提高了综合分析能力和创新能力。

六、结束语

总之,课程教学没有固定的模式,在实际教学中做到因人而异、因材施教是有一定难度的。作为教师,要不断应用新型教学方法,提高个人修养,制作丰富多彩的多媒体课件。要想使全部学生顺利完成学习任务,不但要适当运用多媒体课件辅助教学,还应经常和学生进行交流,有目的地指导学生,提高学生的学习兴趣,使全部学生感受到学习的乐趣,获得努力学习的动力。

参考文献:

[1]刘立平,师少鹏.传热学课程教学的改革探索[J].高等农业教育,

2004,(3).

[2]刘晓慧.传热学课程内容分类教学法[J].建材高教理论与实践,

1996,(3).

传热学论文篇(7)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0041-03

“工程热力学与传热学”是一门与工程实际联系紧密、应用性很强的热科学基础课,它源于矿业、石油、冶金、化工、机械、环境、航空航天等工程领域中的实际工程问题,也发展、应用于解决实际工程问题,在理工科本科生教育中占有重要地位,为理工科专业技术课的学习提供重要的理论基础。近年来,随着人类社会的进步和科学技术水平的提高,实际工程领域所面临的热科学问题更加复杂,这使得“工程热力学与传热学”课程传统的教学模式及授课内容已面临社会发展和学科发展的严峻挑战,存在较多问题和不足。[1]作为中国矿业大学(北京)(以下简称“我校”)“工程热力学与传热学”课程的主讲团队,笔者结合近年来科研工作中关于热力学与传热学的问题和多年对该课程的教学经验,对该课程在安全工程专业本科教育中的课程改革和教学实践进行了一些探索,并得到了一些粗浅的体会和认识。

一、安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革的必要性

1.该课程对安全工程专业本科教育的重要性

安全工程专业是一个涉及理、工、文、法、管等学科的综合交叉工科专业,目前国内开办安全工程专业的高等院校的类型很多,有矿业、石油、化工、军工、土木、交通、环境、经济等。“工程热力学与传热学”是安全工程专业必修的一门专业基础课程,在安全工程专业的培养计划中有非常重要的地位。根据安全科学基本理论,事故是能量失去控制而意外释放所造成的,而“工程热力学与传热学”正是研究能量转化与传递过程的基本规律,由此可见该课程对安全工程专业本科生培养的重要性,其教学水平直接影响安全工程专业本科生的培养质量。

2.目前该课程教学中存在的问题和难点

(1)教学学时少,但教学内容多,造成教与学矛盾。随着21世纪国家人才培养战略逐渐向拓宽专业口径、培养复合型人才方向发展,安全工程专业本科教育的培养计划和培养目标也不断调整,更加重视大安全“通才”教育。为满足安全工程专业培养计划改革和课程体系设置需要,我国多数高校对“工程热力学与传热学”课程学时都进行了缩减。比如我校,由起初64学时调整为48学时,虽然学时减少,但主体教学内容并未删减,这导致教学进度不得不加快。然而热力学和传热学理论性、专业性强,因为教学进程加快,使得学生不能深入透彻理解重要知识点,造成教学效果较差,引起教与学的矛盾。

(2)课程概念多、公式多、理论性强,降低了学生学习兴趣。“工程热力学与传热学”课程概念多、公式多、图表多,尽管有些概念和公式在“大学物理”和“物理化学”课程中学习接触过,但运用这些抽象概念和基本公式解释、推导热物理规律时,多数学生都会感觉到比较吃力,因为这要求学生具有扎实的数理基础和较强的抽象思维能力。另外,该课程中一些概念比较抽象且比较相近,容易发生混淆,比如可逆过程与准静态过程的联系与区别,技术功、轴功、容积功区别,导热系数、传热系数、导温系数的联系与区别等。同时,“工程热力学与传热学”中繁多的公式的关联性极强,推导过程复杂。上述理论性和专业性很强的概念、公式及其之间的复杂关系,大大地降低了学生学习的兴趣和动力。

(3)教学内容及参考教材安全专业应用案例较少,学生专业实践应用能力培养不足。随着科学技术的快速发展,热力学与传热学领域一些新的概念和理论不断涌现,目前多数新出版的“工程热力学与传热学”教材内容丰富,知识面力求新颖和广博,只配有少量简单应用案例。这对目前压缩学时的安全工程专业本科教学来说不合适,不利于学生在有限学时内深入学习和掌握重要热力学和传热学理论,而且不能使学生深入了解热力学和传热学理论在安全专业的应用,从而造成专业实践应用能力培养不足。因此,针对安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学,应有所侧重,补充该专业应用案例,强化学生学习兴趣和动力。

3.该课程教学内容和教学方法优化的必要性

随着经济的快速发展和社会的不断进步,人们对安全的要求越来越高,近几年来安全学科发展迅猛,“安全科学与工程”已成为工学门类下第37个一级学科,安全学科涉及面越来越广,已深入到矿业、石油、冶金、化工、环境、土木、交通等多个工程领域。“工程热力学与传热学”作为安全工程专业重要专业基础课,面临社会科技发展和安全科学发展的新形势,特别是教学学时压缩情况下,其传统的教学模式、授课内容、教学效果已充满挑战,存在较多问题和不足,其教学情况,在一定程度上影响安全专业人才在实际工程中解决相应问题的能力。因此,在有限学时内,对该课程教学内容和教学方法进行改进和优化是非常必要的。通过教学改革,提高该课程教学水平,才能使其充分发挥对安全专业技术课学习应起到的桥梁和铺垫作用,从而在一定程度上提高安全工程专业本科生的培养质量。[2]

二、安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革思路及实施

1.该课程教学内容调整和优化

(1)根据安全专业方向和学时分配,强化和弱化部分教学内容。为满足安全工程专业培养计划改革和课程体系设置需要,我校对“工程热力学与传热学”课程学时由起初64学时缩减为48学时。为在有限学时内完成教学计划和提高教学质量,笔者选用的参考教材为张学学教授主编的《热工基础》,该书基本内容由工程热力学和传热学两部分组成。[3]该书侧重于热力学和传热学基础,有助于学生对基本理论知识和方法的理解和掌握,但对于安全工程专业基础教育来说,其部分章节教学内容不重要,比如工程热力学篇的第六章内燃机和燃气轮机动力循环装置和第七章制冷装置循环等内容,因此在教学过程中对上述内容可以弱化。该书第五章中作为了解内容的湿空气性质及其热力学过程,是通风安全理论的基础,对安全工程专业来说就特别重要,因此在教学中对该部分内容应强化。总的来说,对该课程的教学应因材施教,根据安全工程专业方向和教学计划分配,灵活调整和优化教学内容和重点,使得学生能深入透彻理解重要知识点,避免引起教与学的矛盾。

(2)扩充传热学数值计算知识及应用算例,增强学生对基本公式及理论知识应用方面的理解,激发学生学习兴趣和动力。“工程热力学与传热学”课程概念多、公式多、图表多,通过实验教学可以加深学生对热力学与传热学理论知识的理解和掌握,但受于学时和实验条件限制,目前该课程实验教学课时还比较少。近年来随着计算机技术和数值计算方法的快速发展,数值计算(或称数值实验)为热力学和传热学研究开辟了一个新途径。目前“工程热力学与传热学”课程教学中,只在导热部分对数值计算基础进行了简要介绍,为了使学生能较系统地了解和掌握数值计算在传热学的应用,也需要对流换热部分的数值解算进行补充。考虑到本科生对数值计算涉及的数学推导和偏微分方程求解等知识的理解和掌握比较吃力,在课程教学中对MATLAB软件在传热学数值计算中应用进行介绍,并引入相关传热问题解算案例进行讲解。MATLAB是一套综合性的高性能数值计算和可视化软件,借助MATLAB软件不仅能使学生较快掌握传热学数值计算的应用,同时借助其强大的计算和绘图功能,也可以使学生对热力学和传热学中的许多公式和热物理规律推导进行图像化展示,这有助于学生对热力学和传热学基本理论知识的理解和掌握。[4]

(3)建立安全专业应用案例库,细化到具体章节教学内容中。“工程热力学与传热学”与工程实际联系紧密,应用性很强,它源于工程实际,并应用于解决实际工程问题。因此,若要提高“工程热力学与传热学”课程教学质量,在课程教学过程中应将实际工程案例作为教学素材,引导学生对特定的教学案例问题进行分析,并借助热力学和传热基本理论提出解决方案。针对安全工程专业说,工作中会遇到各种各样的危险情景,引入专业案例教学非常重要,比如应该补充讲授热力学能量传递、烟气对流和辐射复合传热方面的案例、热力学与传热学在事故演变分析中的应用案例。通过案例教学不仅可以使学生对热力学和传热学知识有深刻的理解和掌握,也有利于拓展学生的思维模式,激发学生的创新意识,更重要的是培养学生的专业应用和实践能力,对工作中危险情景问题应该怎样借助热力学和传热学理论来分析和解决会有较好的把握。因此,笔者近几年来特别重视对安全专业应用案例库的建设,对各个案例根据教学内容进行分类,基本贯穿于各个章节的教学中。

2.该课程教学方法改进和优化

近几年来随着国家对人才培养战略的调整以及工科类专业培养目标的改革,为了保证和进一步提升“工程热力学和传热学”课程教学质量,笔者对该课程教学方法进行了一些探索和改进。

(1)以科研与工作实践促进教学。大学教学不同于中学教学,大学是培养人才和创造知识的重要平台,在大学教学过程中要讲授传播高深前沿的专业技术知识。只有通过科研历练和工作实践,大学教师才可以逐步提高专业素养和综合素质,才能紧跟进而较好地把握本专业科技前沿。“工程热力学和传热学”课程作为工科类重要专业基础课,该课程任课教师更应立足于科技前沿,通过科研工作不断提高自身业务素质,并将科研成果转变为专业理论知识渗透到教学过程中,这样才能克服教材内容滞后于最新专业科技知识的不足,保证教学质量,同时通过“工程热力学和传热学”课程教学也能拓宽学生的科研视野和提升学生专业知识水平。为此,笔者在教学过程中穿插介绍了课题组在采空区自然发火、矿井降温等领域与热力学和传热学有关的研究成果。

(2)设立课程助教和网络讨论课堂,增强课程教学答疑和交流。为了及时解答学生学习过程中遇到的问题,在“工程热力学和传热学”课程教学过程中笔者安排了助教,助教一般由青年教师或高年级研究生担任,主要负责课程作业批改和答疑,并不定时开展相关专题讨论班,加强学生对重要章节的学习和理解。另外,在课外,笔者还充分利用网络资源,建立了网络讨论课堂(QQ群)。针对课程学习疑难问题、课程建设及改进建议等问题学生都可以在课程讨论群中提出,助教或任课教师基本每天都会登陆讨论群回答学生提出的问题。通过设立助教和建立网络讨论渠道,较大程度上增进了课堂教学以外老师和学生的交流,提升了该课程的学习质量。

(3)借助现代多媒体教育技术丰富教学手段。近年来,随着计算机科技和互联网技术的快速发展,多媒体技术成为教育教学过程中一个非常重要和便利的工具。“工程热力学和传热学”课程涉及的公式和图表非常多,采用多媒体技术可以显著节省教师对一些公式和图表的板书时间,不仅能提高教学效率,并且采用图文并茂的PPT可以形象具体地展示教学内容,利于学生理解。然而,对于比较重要的教学内容,比如导热微分方程、对流换热方程等数学描述的推导,笔者仍采用传统板书方式,详细分析和讲解重要定律和公式的提出和推导过程。另外,要充分利用多媒体技术的多种媒介形式,包括多种形态的文字、图片、动画、录像等。[5]目前笔者已经制作和收集了一些图片和视屏(热电偶等测温器件、肋片、换热器传热过程Flash、煤自燃实验录像等),在课堂教学实践中取得了较好的效果,大大激发了学生的学习兴趣和热情,也加深了学生对传热学在科技生产领域中应用的认识。

(4)改革和优化考核方式。“工程热力学和传热学”课程涉及的公式和准则特别多,有些公式较难记忆和推导,因此任课教师在闭卷考试命题时不得不压缩范围,这导致一些同学在考试复习时会忽略一些教学内容。为了使学生能对热力学和传热学基本理论知识有一个整体的把握和思考,特别是对该课程基本理论的应用有较深刻的认识和理解,笔者采用多元化考核方式。多元化成绩评定包括三部分:第一,课后习题作业、出勤、课堂表现、课下网络讨论表现情况;第二,专题大作业完成情况,专题大作业主要是基于热力学和传热学基本理论开展相关产品设计或数值模拟等;第三,闭卷考试成绩。采取这种多元化考核方式,不仅能促进学生对热力学和传热学理论知识的深入学习和掌握,也能提高学生的学习能动性,提升实践应用能力,有助于培养高素质人才。

3.学生实践应用能力培养引导

为了进一步提高学生的实践应用能力和培养学生的创新意识,笔者在“工程热力学和传热学”课程教学过程中通过多种形式对学生进行引导或提供多种实践渠道进行学习。

(1)设置热力学和传热学专题大作业。在教学过程中,笔者精心选取了多个与热力学和传热学密切相关的专业问题,让学生分组协作,首先对这些问题进行调研,然后开展实验设计和数值模拟分析,并写出相应的总结报告。最后,利用讨论课时间,组织各组以PPT形式进行汇报,通过提问和讨论意见进一步完善作业成果。专题大作业的成果作为期末考试总成绩评定的一部分。在课堂教学过程中增加学生参与的比重,使学生成为课程学习的主体,能为培养学生的实践创新能力创造有利条件。[6]

(2)利用大学生创新计划项目。目前,我校积极响应国家、北京市有关开展大学生创新训练的政策和工作安排,每年都组织设立大学生创新训练计划项目近300项,这为我校大学生参与科研工作、开展创新活动提供了重要的平台和良好的条件。我校“工程热力学和传热学”课程刚好在大学生创新训练项目立项这学期开课,在教学过程中,笔者鼓励学生应用热力学和传热学基本理论进行选题,并在开展研究工作过程中给予方法和技术指导。

(3)利用校外实践基地现场实习交流。为了提高学生的实际工作能力和教学质量,培养高素质复合型人才,以尽快适应社会发展的人才需求,和加强本科实践环节的教学,我校资源与安全工程学院积极开展校企合作实践教学,目前已建立了39个校外实习和实践教学基地。在“工程热力学和传热学”课程教学过程中,笔者穿插介绍了安全工程专业相关应用案例,同时,也经常给学生灌输实践学习的思想,鼓励学生好好利用实践基地这个很好的学习平台,到实践基地去实习或社会实践时现场观察、学习热力学和传热学的应用实例。通过现场学习能较大程度上拓展学生实践应用思维和激发学生创新意识。

三、结语

“工程热力学与传热学”课程在理工科本科生教育中占有重要地位,它源于工程实际问题,也发展、应用于解决实际工程问题。为能使热力学和传热学知识适应社会发展需要和满足现代社会对信息型、复合型人才的需求,“工程热力学与传热学”教学内容和教学方法需不断改进和优化。

本文以安全工程专业“工程热力学与传热学”教学为例,针对该课程教学内容、教学特点和目前教学中存在的典型问题和不足,提出了该课程教学改革和优化的思路和具体改进实施方案。该课程教学改革在安全工程专业教学中实践结果表明,新的人才培养目标和培养模式下“工程热力学与传热学”课程教学质量有较大改观,学生理论知识学习情况、分析解决问题能力、实践应用能力都得到较大提升。笔者对该课程在安全工程专业本科教育中的课程改革和教学实践,希望能为国内其他高校理工科“工程热力学与传热学”课程教学改革提供思路借鉴。

参考文献:

[1]于靖博,董丽娜,赵兰英.《工程热力学与传热学》课程教学改革与实践[J].广州化工,2013,41(11):259-260.

[2]林日亿,梁金国,黄善波,等.安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革[J].中国电力教育,2010,(167):93-95.

[3]张学学,李桂馥,史琳.热工基础[M].第二版.北京:高等教育出版社,2006.

传热学论文篇(8)

关键词:管式间接蒸发冷却器 数学模型 实验验证

Abstract: It introduces some mathematical models of tube type indirect evaporative cooler and compares them, select one of the best methods and validate it with laboratory works, the result indicates that this method is suitable for instruct engineering practice. Key words: Tube Type Indirect Evaporative Cooler;mathematical model;validation

主要符号表

— 换热器效率

— 质量流量,kg/s

— 焓,J/kg

— 对流传质系数,kg/(m2·s)

— 对流换热系数,W/m2·℃

— 空气比热,J/kg·℃

— 二次空气与水膜的热湿交换效率

— 一次空气的换热效率

— 以空气湿球温度定义的饱和空气定压比热,J/kg·℃

— 最大热容量,W/℃

— 最小热容量,W/℃

1 引言

空调系统在改善人类生产、工作和生活环境的同时,消耗着大量的矿物燃料和CFC等制冷工质. 全球气候变暖和大气臭氧层受到破坏等对当代人类生存构成严重威胁的灾难性气候变化,都和暖通及制冷行业有关.间接蒸发冷却器是一种直接从自然界获取冷量、不使用CFCs、无环境污染的高节能性空调制冷装置,与一般常规制冷机械相比,总体上来说COP可提高2.5--5倍,从而可以大大降低空调制冷能耗,因此在空调领域有着广阔的应用前景[1]。

间接蒸发冷却既有直接蒸发冷却又有热交换,在间接蒸发冷却器中被处理的空气在没有增加湿度的情况下明显的被冷却了。目前间接蒸发冷却的型式主要有板式间接蒸发冷却器和管式间接蒸发冷却器两种,板式间接蒸发冷却器的优点是换热器换热效率较高,体积相对较小,但是由于其流道窄小,因而流道容易堵塞,尤其在空气含尘量大的场合,随着运行时间的增加,换热效率急剧降低,流动阻力增大,并且布水不均匀、浸润能力差,换热器表面结垢、维护困难。管式间接蒸发冷却器流道较宽,不会产生堵塞,流动阻力小,布水相对比较均匀,容易形成稳定水膜,有利于蒸发冷却的进行。

对于管式间接蒸发冷却器来说(图1),一次空气在管子内流动,而二次空气与管子呈交叉方向流过其外部,水喷洒在管子的外表面上。在每根管子的内部,一次空气通过管壁与管外水膜之间发生热传递;在每根管子的外部,热量和质量交换发生在二次空气和管外水膜之间。在管式间接蒸发冷却器的热工性能分析中,国内外开展了大量的研究,许多研究者都进行了不同程度的理论和实验研究。目前对管式间接蒸发冷却器的研究,多是在某些实验条件下对其效率、COP等整体性能进行测定,现有理论分析也多是对某一换热面二侧的局部传递过程进行分析。但这些数学模型都过于理论化,缺乏对实际工程应用的指导。本文的目的是通过对作者所掌握的一些管式间接蒸发冷却器数学模型进行比较,优选出适用于工程实践的数学模型。

2 管式间接蒸发冷却器数学模型的分析

2.1 已建模型综述

目前所建立的关于管式间接蒸发冷却器的数学模型所给出的物理-数学模型主要是分析其中流体的初始状态参数对换热器性能的影响,描述换热器中的热质交换过程,从理论上求证换热器的冷却效率等,进而为管式间接蒸发冷却器的设计、优化、冷却性能的改进和推广应用奠定基础。

在间接蒸发冷却器的热工性能分析中,许多研究者都进行了不同程度的理论和实验研究。Kettleborough和Hsieh等提出了通过润湿率来估计表面的润湿状况对逆流间接蒸发冷却器冷却性能的影响,并引入“焓势”的概念,但实际表面的润湿率难以准确确定。Peterson和Hunn等对交错流式间接蒸发却器进行了实验分析,并提出了相应的冷却性能分析模型;在二次空气出口状态为饱和空气,一次空气出口干球温度近似等于二次空气出口湿球温度的条件下,理论计算和实验结果基本一致,但间接蒸发冷却器在实际工作时,并不满足这一条件。P.L.Chen等提出了有关间接蒸发冷却器热性能和阻力性能的计算模型。Perez-Blance和Bird对单根垂直管蒸发冷却器建立了稳态一维模型;在假设水膜温度不变的条件下,导出了实验测定用的热质交换系数计算公式,并进行了相应的传热传质实验;在实验结果中表明,对流换热系数实验值与按Chilton-Colburn类似律计算出的数值相差25%。Rana和Charan对水平单管蒸发式散热器进行了传热传质实验研究,实验确定的传质系数与按Lewis关系式计算的结果相差较大,其比值在在0.8~9.35之间,但作者没有给出理论解释[2]。西安交通大学的鱼剑琳[2]建立了一个研究管外对流换热系数以及可进行间接蒸发冷却实验的实验装置。同济大学的段光明[8]也对管式间接蒸发冷却器内部传热传质过程进行了探讨分析,总结了当时管式间接蒸发冷却器的理论数学模型,然后建立了数学模型并进行了实验验证。

综合上述文献可知,以往在针对间接蒸发冷却器传热传质分析方面和在数学模型的建立过程中,都有一些不足之处,如:把整个热质交换过程简化为在一整体换热壁面上,按顺流形式完成的,没有考虑到不同形式间接蒸发冷却器的具体结构特点;认为淋水侧壁面上形成的水膜完整;在湿壁侧,二次空气与水膜之间传质系数是根据Lewis关系式(),用空气与干壁面的换热系数来确定的,没有考虑到壁面上流动水膜对传热和传质的影响。由此可以看出,关于管式间接蒸发冷却器的研究工作还远远不足,特别是对于二次空气与一次空气和淋水均匀为交错流动的横置式管式间接蒸发冷却器还需要进行深入的理论分析和实验研究。

2.2 数学模型的建立

间接蒸发冷却器热质交换数学模型虽然各不相同,但都是建立在传热传质的基本原理上,将一个复杂的间接蒸发冷却过程分解为一次空气、二次空气和水三者之间的热质交换。通过对这三部分的热平衡及湿平衡的分析,建立起数学模型并对其进行求解。

间接蒸发冷却既区别于一般的气-气换热,又不同于冷却塔中的绝热蒸发过程,从传递过程理论看,在TIEC中热量的交换和质量的迁移同时发生,尤其在管外的二次空气侧,二次空气与水膜在温差和水蒸汽浓度差的共同作用下进行热湿交换,因此一次空气与二次空气及水膜间的传递过程十分复杂。为了便于研究间接蒸发冷却器的性能,从实际目的出发,必须对其作出相应的简化假设。文献[2]假设:热质交换过程是稳定的,管外的水膜是完整一致的,管内的一次空气流速和管外的二次空气流速是一致的,水蒸发速度对二次空气流速产生的影响可以忽略。文献[3]假设整个管壁上的水膜温度相同,并忽略管壁的导热热阻,即假设整个管壁的温度均匀一致,在二次空气侧,水滴在空气中进行的热质交换传递过程忽略不计。文献[4]假设水膜为稳态连续流动,对湿空气饱和线进行线性化处理,并假设空气饱和曲线为温度的线性函数,通过假设将具有湿表面换热器的传热传质简化为一维问题。文献[5]假设热质交换在稳定状态下进行,并且方向是垂直于管壁的,水、一次空气和二次空气的比热在考虑的温度范围内为常数,由辐射产生的传热忽略不计,湿度为平衡态,水膜中心向其表面传热的阻力忽略不计。

尽管每个模型的简化条件都不完全相同,但一些基本的简化假设对大多间接蒸发冷却理论模型却是必不可少的,如假设:(1)换热器和外界没有热交换;(2)忽略沿壁面纵向的热传导以及沿流动方向流体内部的热传导;(3)质量流量和入口热力状态均匀一致;(4)满足刘易斯关系式;然后根据这些假设建立数学模型。

2.3 优选的经典模型

间接蒸发冷却器的热工计算主要集中在求解机组的冷却效率以及一次空气的出口状态参数等问题上。文献[6]提出一种新型简便的间接蒸发冷却器的计算方法,该数学模型首先定义基于湿球温度的饱和湿空气定压比热,用以计算湿空气的焓及焓差,之后运用ε-NTU传热单元数法分别计算一次空气的换热效率εp和二次空气与水膜的热湿交换效率εs,然后建立基于εp和εs的间接蒸发冷却器的冷却效率公式。

文献[6]的间接蒸发冷却器的效率定义为:

(3-1)

一次空气和二次空气间的换热过程,总能达到热的平衡,因此:

(3-2)

根据定义的饱和湿空气比热公式 (3-3)

可以得到:

(3-4)

这里:-称之为热容比或称之为水当量比

将公式(3-4)代入一次空气换热效率公式 (3-5)

可得:

(3-6)

将二次空气的热湿交换效率公式代入等式 (3-6)

可得:

(3-7)

最后将等式(3-7)代入一次空气换热效率公式(3-5)可得:

(3-8)

更进一步,假设一次空气的换热效率为100%,二次空气与水膜的焓效率为100%,即在理想的状态下,间接蒸发冷却器的效率为:

(3-9)

文献[6]建立的管式间接蒸发冷却器冷却效率和一次空气换热效率及二次空气-水膜热湿交换效率的关系式,通过分别计算一次空气侧的换热效率和二次空气侧的热湿交换效率,可以根据关系式求出间接蒸发冷却器的效率。公式(3-9)给出了管式间接蒸发冷却效率的一种简便的算法,式中饱和湿空气定压比热Cwb可以通过查表获得,因此只有一次空气和二次空气两个变量,也就是说,间接蒸发冷却器的冷却效率主要与一次空气和二次空气的流量比有关,而一次空气和二次空气的流量是容易控制和测量的。并且已有研究表明[9],在二次空气与一次空气的质量流量之比小于0.8时,随着二次空气流量的增加,间接蒸发冷却器的冷却效率有所增加,这是因为二次空气流量增加,壁面水膜的传热和表面蒸发得到加强,蒸发量越大,二次排风带走的热量就越多,从而提高了间接蒸发冷却器的热交换效率。

3 实验验证

为了验证理论模型的可靠性,我们于2004年7月到9月间在新疆绿色使者空气环境技术有限公司的一台实验样机上进行了测试,并把由公式(3-9)计算出的理论值与实验数据进行了对比[7]。实验样机如图2,图3所示。其主要结构参数:机芯外形尺寸为500×900×900,换热管排列方式为叉排,

图2 搭建的实验台外观 图3 包覆吸水材料的换热管

管间距为25mm,管数为200根,管径为20mm。实验工况条件:一次空气和二次空气均采用室外新风,喷水量为201m3/h。计算值与实际值如图4所示,从图上可以清楚的看到,随着ms的增大,间接蒸发冷却器的冷却效率是增加的,在图像上为其渐近线,并且从图上可以看出二、一次风量比的最佳值为0.6~0.8之间,当ms/mp>0.8,二次空气的流量持续增大时,效率增加趋于缓慢。从图形的变化趋势来说,除了在较低的流量比处有两点实测值与理论计算值有误差外,两条曲线的走势基本吻合,在各点的变化趋势中也是一致的。从图上还可以看到,除了个别点外(可以归结为测量误差造成的),实测值与理论计算值吻合的较好。

图4 管式间接蒸发冷却器实验冷却效率和理论计算值对比

4 结语

管式间接蒸发冷却器的工程应用正处于起步阶段,虽然对应的管式间接蒸发冷却器的物理数学模型不少,但是综合而言,现有的数学物理模型推导较为复杂繁琐,工程实用性不强,研究人员也一直在对数学模型进行改进。文献(6)中建立的数学模型借鉴了其它模型的优点,提出一种新型简便的间接蒸发冷却器的计算方法,这种计算方法简单,利用手算就可以进行,并且误差较小,计算出来的理论值与实验测得的实验值相差甚微。并且根据实验得出,二、一次风量比的最佳值为0.6~0.8之间,这与经验值也是相符的。这种计算方法既体现了管式间接蒸发冷却器中的传热传质过程,同时又由于计算简单,是一种非常适合工程应用的计算方法。

参考文献:

1. 黄翔. 面向环保、节能、经济及室内空气品质联合挑战的蒸发冷却技术[J]. 建筑热能通风空调,2003,22(4):1-4

2. 鱼剑琳. 管式间接蒸发冷却器的研究,西安交通大学,博士学位论文,1996

3. Chen, P. L., H. M. Qin, Y. J. Huang and H. F. Wu, A heat and mass transfer model for thermal and hydraulic calculations of indirect evaporative cooler performance[A], ASHRAE Trans, 1991,Vol.97,Part1:852-865

4. Maclaine-cross I L, Banks P J. A general theory of wet surface heat exchangers and its application to regenerative evaporative cooling[J].Journal of Heat Transfer, 1981, 103: 579-585

5. Wojciech Zalewski. Piotr Antoni Gryglaszewski. Mathematical model of heat and mass transfer processes in evaporative fluid coolers(j) Chemical Engineering and Processing 36 (1997) 271-280

6. J.L.Peterson,P.E.An Effectiveness Model for Indirect Evaporative Coolers[A]. ASHRAE Tans, Vol.99, Part2:392-399

传热学论文篇(9)

人类文化随着人类文明的不断进步而形成、发展,以后又逐步分裂为两种不同的文化——“人文文化”与“科学文化”,简而言之为“文”、“理”两种文化。两种文化的分裂,在一定历史时期、一定意义上加速了人类文明的进程,特别是使科学文化摆脱传统观念的束缚而迅速发展。两种文化具有不同的内涵,存在明显的差异;同时又相互影响、相互依存、共同发展。她们交叉互动,彼此融合,共同创造了人类的精神财富。在科学技术高度发展的当今世界,两种文化的交流融合显得更加迫切。这种融合包括文化内涵的交流渗透、思维方式的相互影响和认知途径的彼此鉴戒。

物理学是人类几千年文明的结晶,博大精深,有着丰富的文化和哲学内涵。物理学的研究需要坚实的实验基础、丰富的想象空间和高度的抽象能力,集形象思维与逻辑思维之大成。因此,物理教学理应成为文理两种文化交融的有效载体。中华民族五千年的文明进程,积淀了深厚的文化底蕴,形成了优秀的人文文化传统。 在物理课堂中引入中华文化元素,对传统文化的弘扬,对文理两种文化的交流,对学生综合素质提高和创新精神培养,都具有积极的意义。多年来,我们尝试在热物理教学中渗透中华传统文化,取得了一定的效果。这里,仅以中国大学视频公开课“热含妙理”[1]为例谈谈体会,以期抛砖引玉。

“热物理学”是研究热现象的理论。“热含妙理——热物理趣谈”以使人文学科学生与社会广大受众粗知热物理基本理论,帮助学过该课程的学生提纲挈领地总结相关知识为宗旨。

1. 在通识教育的热物理课堂中引入中华传统文化元素的三点考虑

其一,弘扬传统文化

在物理学通识课程中引入中华传统文化元素,可使学生在一定程度上感受优秀传统文化的熏陶。在汲取传统文化精华的同时,了解我国相关技术史实,对比中西科学文化,有利于提高人文和科学素养,激励奋发创新精神。

其二,化解抽象困惑

通过传统文化元素的引入,实现形象思维与逻辑思维的结合,使抽象的物理概念形象化,有利于学生对物理概念的理解。同时还可调节课堂气氛,避免学生厌学情绪滋生。

其三,促进文理交融

融传统人文文化于物理课堂,可以淡化文理两种文化的壁垒。这样做,既能拉近人文学科和自然科学之距离,增加文科学生对物理学的亲切感;又可诱发理科学生对传统文化的兴趣,提高其人文素质修养。实现两种文化的交融,有利于学生综合素质的提高。

2. 在视频公开课“热含妙理”中融入中华传统文化元素的三个主要做法

其一,引文以藉意

在热物理课堂中恰当地引揽国宝名胜、名人名著,结合中华传统文化,深入浅出地阐明物理基本概念,潜移默化地渗透哲学思想。

例如,“热含妙理”破题伊始,展示颐和园万寿山风景照片,引入国家重点文物“宝云阁”前牌坊上乾隆所提对联:

境自远尘皆入咏,物含妙理总堪寻。

藉其意而用之,改“物”为“热”,推出四句七言诗开场:

天行有常辩阳阴,格物致理识暖冰。

温寒起落虽无尽,热含妙理总堪寻。

引领学生和社会受众在赏析名胜绝句中渐入“热物理”佳境。

在讲解温度这个描述物体冷热程度的基本物理量之概念时,首先引用名人、名著对“热”和“冷”自然现象的精彩文字。如《水浒传》第16回“杨志押运金银担,吴用智取生辰纲”中对酷暑炎热的生动描述[2]:“赤日炎炎似火烧,野田禾稻半枯焦。农夫心内如汤煮,公子王孙把扇摇。”在词《沁园春·雪》中对冰雪严寒的浪漫写照[3]:“北国风光,千里冰封,万里雪飘。望长城内外,惟余莽莽,大河上下,顿失滔滔。山舞银蛇,原驰蜡象,欲与天公试比高……”

接着指出,文学作品中对“热’和“冷”的描绘虽然形象生动,但还不是严格的科学描述。在科学研究和生产实践中,需要准确、定量地描述物体的冷热程度,这就必须引入“温度”这个物理量,并准确度量之。于是,讲授自然地过渡到温度和热平衡定律,即热力学第零定律。

第一类永动机(不消耗能量而不断做功的机器)和第二类永动机(从单一热源吸热而不断做功的机器)不可能实现,今天已是众所周知的命题。他们分别是热物理的两个基本定律——热力学第一和第二定律的简练表述。然而,这种不可能性的发现,却经历了不短的历史阶段。两个定律的发现过程,饱含着历代科学、技术工作者的苦乐辛酸,也得益于永动机发明屡遭失败的教训。两类永动机种种设计方案的失败引起了人们的反思,在一定意义上启发了物理学家“能量守恒和转化”、“宏观过程单向性”的思想。在讲授热力学这两个基本定律时,必然谈及“永动机”。这里,笔者先以矗立在兰州黄河边的大型古老水车(展示照片)和《天工开物》等古代著作中描述的“筒车”为例,说明通过水流消耗动能做功推动水轮旋转,提高“筒”中水的势能,实现提水灌溉的道理;顺着这条思路,再以动画形式展示一种较常见的第一类永动机设计方案:通过水从高处落下时动能做功推动机械,同时将水提至原来高度,继而水回落再做功,如此周而复始,永动不竭;最后解释此类(第一类)永动机因其违背能量守恒与转化定律,即热力学第一定律而不可实现。关于第二类永动机,则以一个典型设计——“零发动机”为例加以说明。这一装置是约翰·嘎姆吉1881年为美国海军设计的,它利用海水的热量将液态氨汽化,推动机械运转,似可永动。此类装置终因没有低温热源,致使汽化氨不能重新液化而无法持续运转。它违背了一个热力学基本定律,即热力学第二定律。正如开尔文所表述:不能从单一热源吸热,使之完全变为有用功而不产生其他影响——第二类永动机不可实现。

说到这里,我们引入中国文学巨匠鲁迅先生的在其杂文《今春的两种感想》(1932年)中富有哲理的一段话[4]:

“第一次吃螃蟹的人是很可敬佩的,不是勇士谁敢吃它呢?螃蟹有人吃,蜘蛛也有人吃,不过不好吃,所以后人不吃了。像这种人我们当极端感谢的。”

这段文字意味深长,我们可以用之借喻科学试验的失败者。永动机的发明者固然不乏沽名钓誉的江湖骗子,但亦有痴迷于发明,意欲造福人类、探索真理的追梦者。限于本人认识和历史的局限,他们失败了。但是,这种失败给后人以警示和启迪,从另一角度推动了科学技术的发展。永动机械的追梦者颇似鲁迅笔下的“吃蜘蛛”者。科学探索需要“吃蜘蛛”的勇气,没有这种勇气,人类永远不会发现螃蟹的美味。

其二,铭史以察鉴

结合中国技术发展史实,讲解热物理基本定律;对比西方科学文化,以史为鉴,激励学生的科学创新精神。比如,在讲授热力学第零定律——热平衡定律和温度的测量时,笔者先援引战国时期(公元前239年)吕不韦主编《吕氏春秋·慎大览·察今》中的一段话:[5]

“有道之士,贵以近知远,以今知古,以益所见知所不见。故审堂下之阴,而知日月之行,阴阳之变;见瓶水之冰,而知天下之寒,鱼鳖之藏也。”

又列举元代王祯(公元1313年)所著《农书·农桑通诀》对养蚕人体测温度的论述:[6]

“蚕母需著单衣,以为体测。自觉身寒,则蚕必寒,使添熟火;自觉身热,蚕亦必热,约量去火”。

指出“热平衡”的道理中国自古知之,并创造了应用于战争和生产实践的经验测温方法。不过,热平衡作为一个科学定律的发现,定量测温之温度计的发明,却分别是英国的福勒(公元1931年)和意大利的伽利略(公元1593年)。当今常用的摄氏和华氏温标,也分别由瑞典人摄尔修斯和波兰人华伦海特提出。

讲授能量转化与守恒定律——热力学第一定律时,先列举我国古代运用机械能转化做功的装置,例如《天工开物》、《农书》等著作中描述的各类水车;又援引《韩非子·五蠹》关于12000余年前燧人氏钻燧取火,实现机械能向热能转化的记载:

“上古之世,……有圣人作,钻燧取火,以化腥臊……”[7]

再介绍我国古代利用热能转化为机械能做功的发明,如孔明灯、火箭、焰火等,说明我们的祖先从远古时期就已在生产、生活实践中利用机械能和热能之间的转化来为人类造福。然而,第一台划时代的蒸汽机出现在英国(公元1763─1784年,瓦特),热力学的主要科学理论也伴随着世界工业革命诞生在欧洲。

回首中华技术辉煌,对照西方科学文明,自然地引申出一个结论:我们呼唤科学。传承先辈智慧和勇敢,实现中华科学腾飞的梦想,是当代青年的光荣历史使命。

其三,吟诗以明理

诗言志[8],可状物、抒情,亦可明理。诗的语言简练,且有乐感,用诗概括科学规律和技术要领简明生动,容易熟记。我国古人不仅善于用诗的语言状物抒情,讲述故事,也长于以诗词歌赋说理。例如“汤头歌诀”(清?汪昂,公元1694年)、“玉龙歌”(元?王国瑞,公元1329年)等,以通俗的诗句传承祖国医学用药、针灸妙诀,系统完整,留传百世。笔者在热物理教学中,尝试用诗句总结所授科学内容,收到了较好的效果。在视频公开课“热含妙理”中,除开场诗外,各讲均以自创古体诗小结,虽竽律不精,聊可化解枯燥,帮助记忆。

第一讲“戏说温度”讲述热平衡定律、温度与温标,后以“五绝”一首结尾:

知冷热,平衡识同温。

逐点巧标定,测温器可成。

第二讲“漫话热功”,先阐述热功之间的转化,再结合蒸汽机的发明和第一类永动机发明失败的史实介绍,给出热力学第一定律——能量守恒与转化定律,最后提及热能利用带来的能源问题。这一讲的结束语为:

混沌初开能以存,变化腾挪万象生。

燧人钻木功作热,瓦特制机热为功。

庄生寻梦粉蝶飞,痴者猎奇永动空。

劝君采热且瞻顾,毋忘方舟度有恒。

第三讲“浅谈熵变”,通过对热机原理和第二类永动机不可行性的介绍,阐述宏观过程的不可逆性,介绍热力学第二定律;结合相关史实,阐述熵和熵增加概念,插入汉字“熵”来历的故事;给出玻尔兹曼关系,揭示熵的宏观和微观本质;并简要讨论“热寂”问题。总结上述要点,推出一首“七律”:

浑天浩宇动无竭,运如弯弓箭不还。

开爵①料功双源转,克氏②断热单向传。

吸热分温并壹熵,概率对数系两观。

自古格物多抚象,莫忧热寂叹宇寒。

第四讲题为“略论微观”。该讲简要介绍热运动的微观本质,用贴近生活的事例说明热运动的统计规律性,解读“玻色”、“费米”两种量子统计法;结合史实,讲解黑体辐射的光子理论、白矮星质量上限与黑洞预言等量子统计法成功应用的实例。有诗为证:

冷热有度动何急,等能平权概率依。

玻色有情好群聚,费米无缘贯独居。

光子巧论乌云散,钱公③妙算黑星预。

爱丁④不屑孺子论,天赐神才交臂离。

第五讲“小议最冷”。这一讲我们首先给出热力学第三定律——绝对零度不可达到原理。至此,受众对热物理的四个宏观定律——热平衡定律,第一类、第二类永动机不可实现和绝对零度不可达原理,以及微观理论的基本假设——孤立系所有可能微观态平权,已有基本了解。笔者遂以五言短诗一首对“热物理”加以概括:

热理常在胸,一衡三弗能。

孤立态权平,统计有奇功。

接着,课程结合与热物理密切相关的多次诺贝尔物理学奖,介绍了获得低温的方法和人类不断探索,追求更低温度的精彩篇章。

课程最后,我们梳理热物理的理论框架,以七言律诗一首与受众共勉:

善暖知寒人之情,热含妙理耐追寻。

熟知宏律凭君鉴,细审微观任汝行。

经典学说奠基石,量子理论扫霾阴。

为有探索籍创意,不效庄生⑤法爱公⑥。

注释:

①指开尔文勋爵,19世纪爱尔兰著名物理学家。

②指克劳修斯,19世纪德国著名物理学家。

③指钱德拉塞卡,20世纪印裔美国天体物理学家,用量子统计理论计算白矮星质量上限,预言黑洞的存在。

④指爱丁顿,19—20世纪英国著名天文学家。

⑤指庄子,战国时期伟大的思想家和哲学家,此处藉“庄生梦蝶”语。

⑥指爱因斯坦,20世纪德国著名物理学家。

参考文献:

[1] 梁希侠. 中国大学国家公开课“热含妙理”,http:///cuoc/.

[2] 施耐庵,罗贯中. 水浒传[M]. 北京:人民文学出版社,2002.

[3] . 诗词[M]. 北京:人民文学出版社,1963.

[4] 鲁迅. 集外集拾遗[M]. 北京:人民文学出版社,1976.

[5] 吕不韦. 吕氏春秋[M]. 陆玖译注. 北京:中华书局,2011.

传热学论文篇(10)

中图分类号: TN710?34; TP311 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)05?0134?03

0 引 言

现代电子产品正朝着轻、薄、短、小的趋势发展,随着电子元器件的集成度越来越高,其发热密度也越来越高,相应地电子产品的过热问题也就越来越被关注。如果在电子产品设计过程中不注重散热的设计,元件产生的热流就不能得到很好的控制,最终将给产品工作可靠性带来一定的影响,造成元器件工作不稳定甚至失效。特别是在PCB板元器件布置过程中,热分布问题尤为重要[1?3]。

目前大多采用有限元法分析堆叠芯片的散热问题,文献[4]采用有限元和热网络法,分析了堆叠芯片的结构材料、芯片尺寸、导热系数及传热途径等问题;文献[5]采用最小边界法处理堆叠芯片的边界条件, 分析了芯片的热分布;但是,基于湍流模型的热分析还鲜有人研究。

本文通过模拟匀速流动的空气在堆叠芯片中流过的情景,建立了堆叠芯片和匀速流动空气的模型,并结合热力学理论,分析了空气流动时板的吸热和温度变化情况,从而得到空气匀速流过时堆叠芯片间温度均匀变化的结论,为堆叠芯片的散热提供了理论依据。

1 风扇散热基本原理

风扇发出较冷空气(一般为外界温度),进入堆叠芯片间隙通道。由于发热芯片的温度高于外界温度,其热量将通过热传导方式传递给流动空气。流动空气吸收热量后,变成较热空气流出芯片间隙通道,发热芯片的温度因此而降低[6?8]。

2 堆叠芯片与湍流空气模型的建立

5 结 论

本文通过模拟匀速流动的空气在堆叠芯片中流过的情景,建立了堆叠芯片和匀速流动空气的模型,结合热力学理论,分析了空气流动时板的吸热和温度变化情况,得到了空气匀速流过时堆叠芯片间温度均匀变化的结论,为堆叠芯片的散热提供了理论依据。

参考文献

[1] 黄艳飞.基于热可靠性的PCB板电子元件优化布局方法研究[D].镇江:江苏大学,2006.

[2] 王欣.热源温度场叠加法在薄壁结构热分析中的应用[J].中国空间科学技术,2006(3):64?67.

[3] 汪仁和,李晓军.冻结温度场的叠加计算与计算机方法[J].安徽理工大学学报,2003,23(1):25?29.

[4] 张玮.芯片堆叠中散热分析方法研究[D].西安:西安电子科技大学,2009.

[5] 余慧,吴昊.一种堆叠式3D IC的最小边界热分析方法[J].电子学报,2012,40(5):865?869.

[6] 马忠辉,孙秦,王小军,等.热防护系统多层隔热结构传热分析及性能研究[J].宇航学报,2003,24(5):543?546.

[7] HAENSCH W. Why should we do 3D integration [C]// Proceedings of 2008 Design Automation Conference. Anaheim, USA: ACM/IEEE, 2008: 674?675.

[8] BAUTISTA J. Tera?scale computing and interconnect challenges [C]// Proceedings of 2008 Design Automation Conference. Anaheim, USA: ACM/IEEE, 2008: 665?667.

[9] JOYNER J W, MEINDL J D. Opportunities for reduced power dissipation using three?dimensional integration [C]// Proceedings of 2002 International Interconnect Technology Conference. Burlingame, USA: IEEE, 2002: 148?150.

传热学论文篇(11)

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)06-0255-02

三本院校是以独立的办学和管理模式创建起来的普通本科高校,由于其生源与一本、二本有着明显的差距,使得在机械专业的教学上更趋于学生动手能力及应用技术能力的培养。因此培养计划中并没有相关的“传热学”的教学安排。但是作为机械行业,传热学的重要性不言而喻。不管是简单的轴承设计、还是复杂的机器设计都需要对温度进行一定的分析。因此,在没有开设传热学基础课程的前提下,通过课堂引导、毕业设计及学术报告使得学生对传热学产生一定的兴趣,并教会其操作简单的温度流场分析软件icepak。

一、传热学在机械专业的重要性和教学目的

“传热学”是一门研究由温度差引起的热能传递规律的学科,根据热力学第二定律,只要有温差,就一定有热能从高温物体传到低温物体。然而不管是在自然环境,还是在人类生产的各项领域,温差是必然存在的,所以,热能传递现象存在于世界的每一个角落。因此,作为一门研究热量传递规律的科学,传热学在各行各业中都应用广泛,尤其是在机械工业中。

通过对传热学的推广教学,使得机械专业学生了解温度分析的基本原理、知道温度分析在机械工业生产中的重要性。并帮助部分感兴趣的同学掌握简单常用的温度分析软件icepak的使用方法、会根据结果分析产品结构的合理性及优化方法。最终目的是增加机械系学生就业的资本,帮助同学更好地就业及以后的工作。

二、“传热学”在校内推广的难点

三本院校属于应用型本科,在生源及师资上都明显不如“一本”“二本”。将“传热学的基本理论及简单软件应用推广开来,具有以下难点:

1.学生的基础知识薄弱;就目前机械专业课程的设置对大部分学生来说已经足够吃力,大家忙于应付。而且除了在大学物理中,有部分传热学知识以外,并没有相关课程再涉及传热学。

2.缺少实验室;一门理工科课程需要相关实验的支持,实验可以使学生直观地观察到一些现象,并对该课程产生一定的兴趣。而学校仅有一些机械制造相关的实验室,这一缺失会对学习传热学带来一定的影响。

3.教师资源不足;本校从事传热学数值模拟研究的人员缺少,仅有一两名老师有相关知识。这就使得每一名老师的工作比较繁多,不仅要上课、科研,还要调整时间来进行这项工作。

三、温度分析推广的措施及成果

针对三本院校的特殊情况,制定并实施了下列三项措施,对大家了解熟悉传热学有很大的帮助,效果都很明显。

1.上课时在不影响教学任务的情况下,通过一些视频资料对学生提及温度的重要性,针对感兴趣的同学,通过教他们icepak等简单温度分析软件的操作让他们对温度分析有更深地了解,并降低畏惧心理。在讲授理论力学及材料力学的课堂上,给学生灌输温度对机械材料的影响,比如温升过高会导致材料蠕变,会导致电子零部件的不能正常工作。学生对此也颇感兴趣,有部分学生会课下来拷贝软件,自学并进行简单的温度分析。

2.通过讲座的形式向机械系的学生讲解目前工业生产中温度分析的重要性,温度分析的一些基本原理以及介绍一些简单的温度分析软件。目前各种行业,对于温升分析报告的需求越来越急迫,很多公司都面临着这个问题。比如:电机行业,电机的温升严重影响着电机的性能,转子、定子、线圈以及控制器的温度都有着严格的控制。作为机械专业的学生,如果能熟练地应用icepak等传热学数值模拟分析软件,将极大地提高自己的就业的优势。而且由于温度分析软件均可以做到动态演示,所以这个过程对于提高学生的兴趣有很大的帮助。感兴趣的同学自学软件,也可以培养自己的自学能力,为以后工作做好铺垫。

3.通过毕业设计的宣讲,增加选择温度分析这方面的学生人数,参与的人多了,整个氛围就会建立起来。学生对于传热学温度分析方面还是有一定的抵触,觉得难度大,不愿意多花时间,但是经过一次毕业设计的学习,学生普遍对温度有了一定的了解,热传递的方式及主要计算公式都能大致地记住,对传热分析软件能做到熟悉建模、画网格、网格优化、计算、结果分析等基础过程。总的来说,基本达到了毕业设计的要求。

四、结论

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