传热学论文篇（1）

[摘 要] 文章分析了广西热能动力类高技能人才队伍发展现状和存在问题，针对广西全面实施工业兴桂战略，大力发展资源型工业，调整优化产业结构等战略举措对高技能人才队伍建设的形势要求，提出了热能动力类高技能人才培养的对策和建议。 【论文关键词】 热能动力 高技能人才 高职 随着中国—东盟自由贸易区的逐步建立和广西北部湾经济区的开放开发，广西的发展进入新时期。加快推进工业化，是建设富裕广西、实现跨越式发展的关键。《广西壮族自治区国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中提出了全面实施工业兴桂战略，做大做强优势支柱产业，改造提升传统产业，打造知名品牌，优化工业布局。大力发展电力、铝业、制糖、钢铁、化工、林浆纸、锰业、建材等资源型工业，形成产业集群，促进结构优化升级，推进工业化进程。从区域经济和相关产业发展的角度来看，这不仅需要大批专门人才和拔尖创新人才，而且需要大量熟练掌握专门技术，具有精湛操作技能的热能动力类高素质技能人才。通过对当地相关企业的调研，我们深刻地认识到尽快培养造就一支与地方经济社会发展相适应的高技能人才队伍，已经成为当务之急，高等职业院校应该加强高技能人才培养的研究和探索。 一、广西热能动力类高技能人才建设的主要问题 随着经济发展对高素质劳动者的需求日趋强劲，广西高技能人才队伍建设得到了社会的广泛关注，培养规模不断扩大，热能动力类高技能人才队伍建设有了较快的发展。但从未来的发展需求来看，广西热能动力类高技能人才建设却仍然存在下面问题。 1.高技能人才数量短缺，与加快工业化进程的要求不相适应。广西要实现经济起飞，缩小与发达地区的差距，关键在工业，推进工业化是带动广西经济增长的主导。当前广西正处于经济发展的转型期，很多企业已经由粗放型向集约型转化，随着科学技术的不断进步，大批低技能岗位正日益转化为高技术含量的岗位，急需一大批适应新要求的新型技能人才。目前广西的高技能人才总量严重不足，与经济社会发展需求仍然存在很大缺口。根据《广西人才开发目录》，未来几年，预计广西重点产业每年热能动力类高技能人才缺口将达到2000名。 2.高技能人才存量不足，比例明显偏低。调查表明，热能动力类高技能人才仅占该类技术工人总量的5．9％，从经济社会发展规律来看，高技能人才所占比例必须在15％以上才能真正实现科学技术向生产力的转化，形成良好的生产力循环系统。相比较而言，差距明显。按照广西《广西人才发展“十一五”规划》，到2010年，高技能人才占持证技术工人总数比例达10%以上，也还有很大发展空间。 3.高技能人才结构不合理，突出体现在年龄、学历上。据对相关企业调查，年龄在35岁以下的高技能人才仅占技能型人才总量的27％，45岁以上的占 45％。高技能人才面临断层的危险，随着老一代高技能人才退休，许多企业一线将面临阵前缺良将、后继无能人的窘境。在学历构成上，初中及以下学历的技师占 29％，大专学历占9％。大量低学历技能人才难以满足高新技术发展的需要。高技能人才的短缺以及在年龄、学历上的结构性矛盾，已成为严重制约广西产业结构调整和推进工业化进程的瓶颈。 二、职业院校热能动力类教育发展现状与问题 1.职业教育培养总量小。“十五”时期，广西高职教育发展势头良好，高职高专教育新增了不少专业和专业点。但从整体来看，“十五”时期广西高职专业结构中与第三产业相对应的专业仍然偏大，专业设置结构不能尽如人意，“轻型”专业居多，“科技”含量不大，与广西加速“工业化”发展的要求有较大的差距，热能动力类相关专业的

传热学论文篇（2）

中图分类号：G206 文献标志码：A 文章编号：1007-0125（2015）12-0227-01

一、微博与热点事件的舆论研究综述

对于微博与热点事件以及公共突发事件的舆论研究一直以来都是一个学术热点，目前学者针对微博与热点事件舆论研究分为以下三类：一是舆情角度分析。吴怡然在《微博在热点事件中的舆论建构》一文中着重探究了微博热点事件中舆论主体、舆论中心人物、舆论反映的焦点和舆论的效果所呈现出的特点。二是从舆论引导角度分析。周洋在《热点事件微博舆论生成的四种模式以及引导》一文中提出公共热点事件中微博舆论生成的“中心辐射模式”“V+媒与V+V双膨胀扩散模式”“扁平去中心化模式”与“社交场域模式”四种模式，并以此探求对微博舆论的有效引导。三是从热点事件的微博信息挖掘角度进行分析。王政霄在《基于微博热点事件的挖掘与情感分析》一文中主要利用微博信息的挖掘技术对微博数据进行处理分析，在微博热点事件抽取和情感分析两方面做了研究。

二、文章“周一见”事件的微博舆情传播分析

（一）舆论形成期（2014年3月28日20时至2014年3月30日零点）。事件开始于南都娱乐周刊主编称周一将有重大新闻，涉及明星出轨丑闻，矛头直指文章和姚笛。29日上午第一波文章姚笛亲密照提前曝光，#周一见#话题的搜索量飙升达到一个高峰值，百度搜索显示为88564。30日下午当事人当街拥抱图片及出轨细节曝光，至此微博已经哗然一片，#周一见#已然跃居为热门话题榜单第一名，搜索量达到峰值143733。

（二）舆论高潮期（爆发于2014年3月31日零点4分）。舆论高潮期起源于当事人发表致#周一见#的公开道歉信，一经发出，立刻引起了微博网友的疯狂转载和留言，2小时内互动量竟突破了87万。随后当事人妻子发微博回应到：恋爱虽易，婚姻不易，且行且珍惜。同样受到网友的大力转发和评论。随后文章的质问南都周刊领导的微博以及伊P爸爸微博账号发表的题为“致陈朝华、谢晓两位领导的一封信”的长微博，在微博这一平台上掀起了一场前所未有的舆论大战，微博讨论数量达1410688次。

（三）舆论消退期。文章出轨门事件的消退期始于4月中旬，公众对舆论事件趋于理性，舆论由高点渐渐滑落低处。公众的关注热点开始向其他事件转移。在4月14日之后，公众对于“文章姚笛”关键词的搜索关注开始冷淡。

三、文章“周一见”事件的微博舆论传播特点分析

（一）微博舆论传播的4A特性。微博的4A特性（Anytime， Anywhere， Anyone， Anything）使得微博用户可以通过手机、电脑等载体随时随地以及接收信息，信息的创造和流通更加简单便捷。毫无疑问微博在传播时效性、互动性以及可操作性上具有无可替代的优越性，在热点事件舆论传播过程中发挥着举足轻重的作用。同时微博用户之间存在点对点传播关系，即者可以让关注者看到他发的信息，在此次热点事件中文章的致歉信转发超过100万，马伊P的简短回应也能在极短的时间受到粉丝的疯狂转发以及评论。

（二）微博舆论传播的裂变性。裂变式的传播特性在很大程度上得益于微博的一键转发功能。一方面，微博的“一键转发+评论”功能，使关注者看到信息后，将自己获得的信息或者评论实时，轻松与互联网上的无数个点相连接，而这些点又会成为信息的者，将信息进行核裂变式的传播，迅速生成“大舆论”。另一方面，微博在功能还设置了“@+”方式，实现“一对一”“一对多”的信息交流传递方式。

四、关于微博对于热点事件舆论传播的反思

微博作为一个新兴的舆论场所，在舆论形成的潜伏期为舆论事件提供重要的信息来源；在舆论形成的成长期，以其裂变化和便捷化的传播优势，推动舆论高潮；在舆论发展的成熟期，微博舆论领袖推波助澜，影响舆论走势；在舆论发展的消亡期，微博又是促使舆论得到解决的重要力量。在此次热点事件中，网友们带着好奇心，站在道德制高点在微博上热烈讨论，影响着舆论的导向和事态的发展。在了解微博影响舆论的规律后，如何有效地利用微博平台引导舆论发展，将有待于人们进一步的探讨与思考。

参考文献：

[1]黎美纪.社会热点事件的微博舆论传播研究[D].华东师范大学硕士学位论文，2012.

[2]吴怡然.微博在热点事件中的舆论建构[D].上海外国语大学硕士学位论文，2012.

[3]王政霄.基于微博的热点事件挖掘与情感分析[D].上海交通大学硕士学位论文，2013.

传热学论文篇（3）

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（4）

传播声音的多元化。网络影视剧粉丝身份对于青年学生而言，是依靠共同兴趣而随意随缘、自发自愿组合起来的群体现象。网络粉丝的圈子或大或小，粉丝源可能是本科、研究生、职校等不同学历层次，也可能是或南或北不同地域的大学生，因而，对相同的热播影视剧的关注往往因为背后的思维方式、行为方式、价值观念的不同归属，在舆论的倾向上更容易声音各异。学生因为对网络媒介的操纵更加得心应手，对于影视剧的舆论喜欢在粉丝文化的特有符号下对于言论进行随意的拼贴，具有极大的流动性。例如在许多青年人聚集的网络热播剧粉丝社区中，典型舆论形态即粉丝贴吧，贴吧的舆论有时因共同的立场有极强的排他性，但更多的时候是无中心、无意义、无厘头的“水贴”，表现出多元化的存在。传播身份的双重性。青年群作为网络热播剧的粉丝，具有双重身份。一方面，他们是舆论的消费者，不论是美剧粉丝、韩剧粉丝、港剧粉丝、大陆剧粉丝，当热播剧刚刚在网上刷新，最先消费的是这些年轻的粉丝。每天依靠网络学习的大学生在学习的同时，对于自己钟爱的影视剧更容易津津乐道、不离不弃、随时响应，以众星捧月的方式完成了舆论的扩散;另一方面，大学生代表的青年粉丝又是舆论的生产者，粉丝并不满足于对于舆论的知晓，他们往往接下来迅速地投资时间、热情和智慧完成舆论的再生产，网络显然提供功能强大的自由平台，就是在粉丝舆论的再创造中，比如已经热播至第七季的《生活大爆炸》则被大学生粉丝们纷纷模仿，许多网店中热卖的“谢耳朵”服饰特别是在一些理工类的大学中成为时尚。传播导向的情绪化。大学生网络粉丝因为对共同的影视剧的兴趣集合在一起，所以青年粉丝舆论是一个非强迫性的集体话语，舆论导向往往不具有明确的意识形态性，带有强烈的青年亚文化属性，呈现出大众文化时代的情绪宣泄。一方面，热播影视剧的虽然并未关系粉丝自身的现实生活，但大学生粉丝在对于事件的传播却表现出强烈的情感趋向，或热爱或厌恶或嘲讽，其实是在宣泄感同身受的内心情绪，进行了“移情”。例如，刚热播过去的韩剧《来自星星的你》，其蹿红的速度与被大学生们不断吐槽的评论成正比，背后的激越情绪恰恰是年轻的大学生对于纯美爱情的渴望，对于俊美帅气的青春期的自恋;另一方面，有研究者把网络粉丝形容成一种现代游戏，大型的全球化的游戏，当大学生影视剧粉丝们将形形的舆论恣意地在网上拼贴、晾晒，伴随着这些舆论多半以“秒杀”的速度迅速被翻页，淹没在网络舆论的浩瀚海洋中，传统舆论的严肃性也消解在情绪化的娱乐中。

二、当代影视剧网络化传播中青年学生群体的传播特点

传播的即时性。影视剧网络粉丝舆论的传播依靠电子媒介和粉丝的人气力量，往往表现出速度的空前加快。一方面，对于钟爱的热播剧，粉丝们的传播速度就像“病毒式”营销，并在信息量急剧增加的过程中形成围观效应，例如久居评分榜首的美剧《越狱》，女主角萨拉在第三季中死去，但在粉丝们强烈要求形成滚雪球一般的围观效应中，编剧迫于粉丝们的态度在第四季中又让她死而复生，这一消息令不少“越狱迷”欢欣雀跃;另一方面，以互联网为载体的影视剧粉丝舆论是存放在一个没有边界的流动空间里，所有的信息都在不断地更新，也都显得转瞬即逝。因为流动量大速度快而良莠难分，泥石俱下，不仅一些伪舆论、谣言，即使是一些点击率高的热点舆论，也会很快地伴随着粉丝热情的降低迅速地淹没在网络信息的烟尘里，具有即时性。传播的裂变式。当前大学生几乎都是通过QQ、微信、微博、博客等电子媒介相互链接，任何一点微动态，只要你愿意，都可以通过网络迅速被认识和不认识的人看到并被关注。影视剧的热播舆论产生后，通过电子媒介，一旦被大学生粉丝关注，粉丝可以同时被关注，可以转给其他的粉丝，这样每个人都是信息链上的一环，并通过由点到面的方式迅速裂变。在裂变式传播中，每个人都成为再生的舆论源，既接受又传递，传统的媒介权利通过网络回到了影视剧粉丝自身的手里。网络影视剧粉丝的传播几乎打破了传统传播的所有壁垒，消解了单线传播的模式，由此形成一种以人际为核心的快速传播网络。裂变式的传播效应使热播舆论在大学生粉丝手中呈现出“核裂变”式的几何扩散形态，在影视剧的粉丝贴吧中，许多超级粉丝的网上信息可以为近万的粉丝制造舆论。传播的超文本性。网络粉丝对于舆论的访问采用非线性、多路径、无限定延伸的超文本传播。传统影视剧观众的舆论传播是封闭式传播，文本完成之后，会有鲜明的终结点，而超文本的传播是开放式结构。对于年轻的大学生而言，似乎只要愿意追捧一部或一类型影视剧，舆论就可以靠链接一直地传播下去，并且在粉丝的刷新中舆论会变质地被再创造;另外，传统的影视剧观众舆论是定性结构，一旦完成就基本定型，不能随意更改，而超文本传播是依靠弹性结构，舆论结构松散，粉丝们选择链接时自由而随意，通过超文本的链接可以穿越时空，古董级的粉丝可以随时潜水回去，骨灰级的粉丝言论也可以随时再现。

三、当代影视剧网络化传播中青年学生群体的传播导向

加强青年学生群的舆论引导。在网络影视剧舆论中，首先，粉丝是传播关系中的核心纽带，借助网络平台，粉丝受众手中掌握着传播舆论的主动权;其次，粉丝身份本身就是一种心理归属，因为对共享内容的情感交流建立起一种群体身份的认同，这让粉丝们更多地体验到舆论传播与再造的，因而粉丝是网络舆论的热心推动者。对于大学生影视剧粉丝的舆论，虽然事件并未关乎自身，但青年群的积极推动背后反映的是受众的内心诉求，因此要明白影视剧舆论事件背后的愿望与诉求，有服务于青年受众群的意识。影视剧制作要结合年轻观众的特点尝试不同类型的网络剧作品，在手法、类型上能够不断地创新，贴近青春期特点，反映大学生关注的爱情、家庭、创业、人生理想等题材，关注青年文化，传播正能量，想粉丝之所想，急粉丝之所急，并通过网络舆论引导粉丝受众舆论。将网络影视剧工作建立在服务于青年群体的意识之上，才能既理性又温情地解决、引导网络大学生粉丝的舆论。加强公共舆论的导向。当大学生粉丝舆论引发公共事件时，公共部门需要通过信息化的手段对网络舆情做出及时的评估和快速的响应，只有这样，才能做出正确的舆论引导。中共中央、国务院在《关于进一步加强和改进大学生思想教育的意见》中进一步指出:“要以大学生全面发展为目标，深入进行素质教育促进大学生思想道德素质、科学文化素质和健康素质协调发展，引导大学生勤于学习、善于创造、敢于奉献，成为有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义新人。”所以，在电视传媒工作实务中，要充分认识到网络影视剧粉丝文化对大学生全面发展的影响，在满足大众娱乐消费的同时，还要切实关注粉丝，尤其是大学生影视剧粉丝的思想动向，避免商业化传媒的负面影响，完善思想教育与心理引导，以树立自强、自尊、自爱的人生观、价值观为导向，避免极端粉丝行为，引导大学生共创民主、和谐的文化氛围。建立网络粉丝舆论服务平台。一方面，要法制化地保护网络隐私，维护网络舆论的合法化，将网络大学生舆论看成是现代民意的重要表达方式，硬性地删贴、屏蔽只能使网络舆论混乱化。虽然网络舆论因为匿名化和超链接，有时有情绪化和非理性的倾向，但不会影响网络兼容并蓄的开放性和大学生粉丝们参与公共事务的民主进程;另一方面，要加强网络法律规范和网络道德行为规范，增强大学生网络粉丝网络舆论的自我约束能力，建立网络舆论的法制文明氛围。网络舆情的主管部门能够通过信息技术对数据的分析，及时在数据流动中发现不良信息和违法事件，进行评估，减少盲动，进行处置和引导，维护网络影视剧粉丝舆论的民主与安全。总之，影视剧在新媒介时代互联网滋生的青年网络粉丝舆论，不仅改变着传统影视剧受众的话语权，也该变了影视剧传播的整体格局。伴随着青年网络粉丝群体的不断蔓延，成为网络青年亚文化聚集区的粉丝群也正渐渐地被网络市场产业链所收编。商业主义的市场化驱动，青年亚文化的粉丝狂欢在现代社会演化成什么样的情境，是文化研究的一个热点问题。只有认识到青年大学生粉丝舆论的特点、传播方式，才能有效地建立引导机制，发挥青年舆论的创新力量，实现舆论引导的正能量效应，维护网络媒体时代的传播文化建设与和谐。

［参考文献］

［1］［法］让•鲍德里亚．消费社会［M］．南京:南京大学出版社，2008．

传热学论文篇（5）

作者简介：衣晓青（1956-），女，山东青岛人，长沙理工大学能源与动力工程学院，教授；石尔（1979-），女，湖南长沙人，长沙理工大学能源与动力工程学院，讲师。（湖南 长沙 410004）

基金项目：本文系2011年湖南省普通高等学校教学改革研究立项项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0069-02

“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”既是热工理论的三大主干课程，又是能源动力类专业（方向）的主要技术基础课。传统的教学宗旨倾向于各门基础课程自成科学体系，分别独立教学，为后续专业课程打下牢固基础。但是这种传统的教学模式死板，致使学生缺乏学习兴致，不易明确学习目的。建构主义的认知灵活性理论发现了新的教学要素——“案例教学”。按照认知灵活性理论，对以上热工理论三大基础主干课程进行优化整合，以热能动力类专业为场景，建构诸多新的知识点教学，组织全新的热工理论基础课程体系，可以使热工理论基础课教学克服以上不足。

一、打破僵化教学：认知灵活性理论的应用

建构主义教学理论冲破了传统教学模式，克服了“填鸭式”教学把学生作为小绵羊驯服的弊端。[1]作为建构主义教学理论中的一个分支，斯皮罗提出的“认知灵活性”理论很好地解决了“死记硬背”传统与极端建构主义（忽视抽象养成）之间的矛盾。认知灵活性理论的主要思想就是：通过情景（境）展现基本概念和基础理论工具，学生既可以掌握基础理论知识，又可以按抽象思维方式，放开视野寻找新的分析问题的工具。

为了解决传统与极端的冲突，斯皮罗把知识抽象为两种不同性质的结构：良构的与非良构的两种领域。[2]良构的即是指：按照抽象思维，从概念到原理的演绎解析的知识体系，符合科学意义上的正统规范。非良构的即是指：在具体场景（案例）中，隐透出的各种良性结构的知识叠合；这种叠合的基础知识能够解释或解决具体场景问题；不同的场景有不同的良性结构知识叠合的诠释。由此得出结论，良性结构知识就存在于非良性结构知识之中，“认知灵活性”教学就可以让学生通过非良性知识教学获得更加深刻的良性结构的系统知识，而且是积极主动地、生动有趣地接受之。

热工理论是研究热（能）在释放、转换和传递中的流体流动及传热传质等问题的科学，涉及流体运动规律、热（能）转换与传递规律。按照认知灵活性理论的教学观，热工理论基础课教学也可分类为良构性和非良构性。热工理论的三大主干课程“工程流体力学”、“工程热力学”和“传热学”分别作为单独体系教学的基本概念、基本理论和基本知识的层次组织结构，应属于良构性领域，其传统的教学方式就是从概念到概念、从原理到原理、从公式到公式的演绎解析，逻辑性很强，范式文本较固定，程式较稳定，测验作业较死板。

“认知灵活性”教学理论认为，这种教学方式僵化、被动，既不能启动学生的兴趣，也不能启发学生的创造想象力，学生容易落入死记硬背、教条主义的套路，缺乏广泛的知识联系和举一反三的思维训练，更缺乏给学生以另辟蹊径的想象空间。如果以流体介质为对象将热工理论三大主干课程进行优化整合（杂交），并以热工理论应用为主线，将能源动力类相关专业作为场景，构成非良构性知识结构，其所涉及的具体问题具有复杂背景和综合影响因素，能够从问题入手引出综合知识的有机联系，开阔学生发展思路，引导学生融会贯通，指导学生熟知专业背景。这种按照认知灵活性教学理论建立起来的热工理论基础课程的非良构性知识体系会冲破传统的各自为主的单科系统性的课程教学模式，有利于克服“高分低能”的应试教育倾向，培养面对知识时代和信息社会的创新型人才。

二、创建问题教学：热工理论基础三大主干课程的优化整合

认知灵活性理论认为：学习者在建构知识意义的过程中，只有对知识进行多维表征，才能达到对知识的全面理解和灵活运用。这也是指导热工理论基础三大主干课程进行优化整合的基本思想。热工理论基础三大主干课程“工程热力学”、“传热学”和“工程流体力学”是主要以流体介质为研究对象而紧密联系在一起的动力类技术基础性课程，三门课程相互依存，共同构成了热工理论的主干课程体系。其中，工程流体力学是研究流体介质的位置势能、压力势能和动能之间的相互作用的关系；工程热力学是研究热能与机械能之间的相互转换的规律；传热学是研究热量从高温部分传递到低温部分的机理。由此可见，能（热）量转换与守恒定律是热工理论三大主干课程进行优化整合的内在动力。

基础课理论自身系统的完善性使任何改动需求都带有相当大的难度，只有进行优化整合，才能在不断调整和深化过程中发展新的学习要素。例如，“传热和流体流动的数值方法”课程就是将传热学、流体力学知识进行融合后加入到数值计算科学这一更为广泛的学科领域，为热工理论知识的进一步发展奠定了基础。同时，通过这一知识的优化整合，多维表征得以实现，使学生建构起在热科学和流体科学中可以直接迁移和引用的关于热物理方面的知识，超越了封闭、孤立课程所给的单一信息模式。

如果说热工理论的三大主干课程“工程流体力学”、“工程热力学”和“传热学”分别作为单独体系教学是良性结构知识的传授，那么，把“三课”拆分，再按照具体能量转换的场景问题有机组合，这种教学模式就属于非良性结构教学。乔纳生等人的研究把前者称作低阶学习阶段，把后者称作高级学习阶段。[3]高级学习阶段优于低级学习阶段的实质就是变公式学习为问题学习。问题学习对于热工基础理论教学来说，打破其三大主干课程的各自理论体系是必然的，是要针对具体的场景问题而进行知识交叉组合。值得注意的是：根据认知灵活性教学理论，这种知识体系重组，必须避免极端建构主义干扰，必须遵循“专业问题、溯本求源、知识联系”三原则，才是优化的、高级的教学模式。

三、重复多变教学：能源动力类专业问题逆向渗透于热工理论基础课程

非良构的知识体系与良构性知识体系的区别就在于：一是前者比后者建立的概念庞大、复杂，它往往是多个不同学科孤立概念的交集；二是前者比后者建立的概念有很大的多变性，这是由问题教学场景多变性所决定的。热工理论基础知识在航天、航空、热能动力、化工、核热工、低温工程、冶金热工、微电子技术、材料和建筑等各个领域都有具体的应用，从知识体系的角度来看，其展现的知识点都是非良性的。实际上，在能源动力类相关专业的不同场景下，其呈现的非良性知识结构也存在着很大的差异性。例如，工程热力学中的热经济性指标在热机循环中的应用是热效率，而在制冷循环中的应用是制冷系数。这说明热经济性概念在实际应用过程中具有复杂性。又如，流体力学在电厂中的应用以管内流动、物体绕流为主，而在建筑环境与设备工程专业中的应用以室内外环境通风、换气的流动为主。传热学中对于散热器来说需要强化传热效果，对于建筑物屏蔽掩体则要抵制传热。

在针对能源动力类专业的热工理论基础课程进行新的建构中，按照认知灵活性教学理论，必须将原有良性结构体系的知识与专业场景结合起来。这种有专业针对性的知识渗透，有学者称其为专家知识学习阶段，属于更高层次。[2]比如，把能源动力类专业（方向）的“流体力学”、“泵与风机”两门课程整合为热工理论基础课“泵与风机的流体流动”一章，以流体力学知识为基础，反映了流体力学基本原理在流体机械中的具体应用场景，通过多媒体教学课件可以使学生建构泵与风机工作原理和结构的多维图式，达到对流体力学基础理论知识全面理解和灵活运用的目的。

按照斯皮罗的认知灵活性理论规范，对应专家知识学习阶段的教学模式即“随机通达教学法”，它的主要特点就是针对专业的众多场景链，反复从不同问题视角，以不同的基本知识、基本公式、基本理论的多样组合，不断给予学习者良性知识的刺激，这会使学习者通过反复的从各种变式到抽象的过程，不断加深对良性结构知识的各种理解，而且有助于学习者历练分析问题和解决问题的能力，发挥创造性思维，为今后在专业上有所建树打下坚实的学习基础。贯穿于这一思想的新的“热工理论基础”课程体系，组织“锅炉工质流动与热交换”、“汽轮机流体流动与功能转换效率”、“热力发电厂工质循环与热效率”等章节，探讨基于专家知识学习理念的非良构知识领域的显性建构，加入热能动力类专业知识对热工理论基础课的反向渗透，有效增加课程教学的深度和广度这一结果就自然生成了。

除了书本专业知识的反向渗透以外，通过与科研、生产单位合作的科研课题的有机结合，也是专家知识学习阶段的案例来源。例如，教师通过某钢铁公司锅炉尾部烟道声学振动问题的科研活动，向学生们提出卡门涡街产生机理、影响因素以及卡门涡街产生后对设备及系统的危害和消除卡门涡街的措施等诸多学科问题，从而认知基本理论。

参考文献：

传热学论文篇（6）

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（7）

作者简介：翁建华（1968-），男，江苏吴江人，上海电力学院能源与机械工程学院，副教授；李永光（1957-），男，湖南长沙人，上海电力学院科研处处长，教授。（上海 200090）

基金项目：本文系上海电力学院研究生学位课程建设项目（项目编号：YKJ-2013005）的研究成果。

中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）32-0089-02

数值传热学，又称计算传热学，是一门运用数值方法求解传热与流体流动问题的学科。数值传热学在电力生产、航空航天、暖通空调、电子产品与设备散热、机械化工、环境工程等行业都有着十分广泛的应用，也是动力工程及工程热物理学科研究生教学中一门十分重要的课程。数值传热学与计算流体力学有着十分紧密的联系。数值传热学中对流换热问题的求解需对流场进行数值求解，而这部分内容也属于计算流体力学。但数值传热学与计算流体力学两者又有区别：比如理想流体的数值模拟是计算流体力学中的重要内容，但这部分内容却很少在数值传热学中涉及；热辐射的数值计算属于数值传热学的内容，而这部分内容在计算流体力学一般不涉及。[1]

考虑到学习数值传热学和计算流体力学需要一定的数理基础，除一些重点高校外，多数高校在研究生阶段才开设这两门课程。随着数值模拟在工程实践中应用的日趋广泛，有些专业如环境工程也探讨在本科生中讲授计算流体力学。[2]上海电力学院自研究生招生以来，“数值传热学”课程已在动力工程及工程热物理学科研究生中讲授多年。课程采用的教材是由西安交通大学出版社出版，陶文铨编著的《数值传热学》（第二版）。数值传热学内容丰富，既有理论推导，又有在传热与流体流动实际问题中的应用。在考虑非重点高校研究生实际状况的基础上，需要始终围绕课程的教学目标，对教学内容进行合理安排；同时需要采取适当的教学方法与手段，以便提高学生对课程的学习兴趣。

一、教学内容安排

1.基本原理与方法

数值传热学在非重点高校的教学主要是为了培养学生运用数值方法求解相关工程实际或研究领域中的传热和流体流动问题。尽管偏重于实际的应用，但学生对控制方程、基本原理和方法的掌握，对数值方法的运用至关重要。[3]计算流体力学课程的实践与建设对“数值传热学”课程具有很好的借鉴意义，王福军等讨论了计算流体力学在高等农业院校中的教学实践与教学改革，认为基本理论知识和数理基础的讲授是不能改变和动摇的。[4]对基本原理与方法，无论是内容的广度，还是深度，都要加以综合考虑，进行合理取舍，并合理分配课时。既要注意避免内容太多或理论过于深奥，也要避免内容过于简单而影响学生对原理和方法的运用。经过多年的实践，在教学内容方面，控制方程的离散方法主要介绍了物理意义明确、在传热与流体流动问题的数值计算中应用广泛的控制容积法；对流项的离散格式着重介绍了中心差分、迎风格式、混合格式以及QUICK格式；椭圆型流动与对流换热问题的求解主要介绍交错网格与同位网格上的SIMPLE算法及SIMPLE的改进算法，略去求解流动问题的涡量-流函数法；湍流流动与换热的数值模拟则着重介绍工程中应用最为广泛的k-ε模型，及处理近壁处流动与换热的壁面函数法。通过对相关内容的取舍，做到重点突出，难易适中。

2.经典算例的讲解

用数值方法求解传热与流体流动问题，其中不乏一些经典算例，如顶盖驱动二维流动问题；封闭矩形空腔内因两侧壁温不同而引起的自然对流换热问题；环形空间内的自然对流问题；流体流经突缩圆管的二维层流流动问题[5]等等。这些经典算例在检验程序的准确性、不同离散格式之间的比较等方面起着重要作用。同时，这些算例对学生了解和掌握数值传热学的基本原理和方法，以及传热与流体流动的数值求解过程也起着相当重要的作用。比如：通过对顶盖驱动问题不同网格数达到相同收敛准则条件迭代次数的不同，使学生直观地了解到网格越细，达到相同收敛准则条件所需的迭代次数越多；反过来网格越粗，所需迭代次数则越少，这也为多重网格技术的介绍打下基础。再比如：通过对流体流经突缩圆管二维层流流动问题数值求解的讨论，可使学生了解数值求解流体流动问题的整个过程（见图1）。在求解该问题时，首先需要考虑计算区域的划分、坐标的选取、流体流动和边界条件的确定，列出相应的数学模型。其次选择对流项的离散格式，确定选用SIMPLE算法或其它改进型的算法，并确定收敛准则。最后对计算得到的数值结果进行输出并加以分析、比较。而环形空间内自然对流问题，是速度场与温度场之间耦合计算的典型算例。通过对这些典型算例的分析和讨论，加深了学生对相关知识的理解。

3.相关内容的补充

尽管所选教材内容已十分丰富，但随着数值传热学学科的发展及其在工程中应用的不断拓展，以及计算机运算速度的不断提高，对流项离散的TVD格式、PISO算法、湍流LES模拟，以及非结构化网格等内容的应用越来越广泛。同时，考虑到一部分数理基础、传热学和流体力学基础好，以及毕业后需要继续进行研究工作的学生，在重点讲授教材基础内容的基础上，对上述内容也做一定的讲解和介绍。如在非结构化网格方面，着重介绍控制方程在非结构化网格上的离散过程。

4.面向工程应用

非重点高校的“数值传热学”课程的培养目的主要是使学生掌握基本的数值方法，求解传热与流体流动中遇到的实际问题，侧重于数值方法的运用。因此，将科研中一些相关的实例应用于教学中，有利于理论及方法与实际的结合。针对实际工程问题，通过数值计算，获得流体流动的温度场和速度场，并对计算结果进行分析，提高了学生对课程学习的兴趣，增强了他们对理论知识与方法的理解和掌握。

二、教学方法与手段

1.板书与多媒体教学相结合

基本原理与方法的讲解宜采用板书的形式，便于学生理解和掌握；而对于算例和工程实例的讲解，则可采用多媒体的形式，便于问题的描述和输出结果的展示与讨论。

2.大型练习和课堂讨论

为帮助学生掌握和运用课堂所学基本原理和方法，学期中布置了一些大型练习题。大型练习安排学生课后完成，再在课堂上进行讨论。方程组的求解可通过编程或使用MATLAB上机完成。如常物性一维对流-扩散问题，控制方程为：

（1）

边界条件：x=0，φ=1；x=L，φ=0。采用中心差分和迎风格式以及不同的网格数进行计算时，计算结果可能不同。当网格数较少，采用中心差分有可能得不到收敛解。在课堂上请一部分学生将计算结果进行展示和讨论，这种方式增加了学生的学习兴趣，提高了课堂教学的互动性，同时也培养了学生的表达能力。

3.不同湍流模型及离散格式间的比较

湍流流动的数值模拟有混合长度模型、k-ε模型、雷诺应力模型、代数应力模型、大涡模拟及直接模拟等，k-ε模型又有标准k-ε模型、RNG k-ε模型、可实现k-ε模型等。对具体的湍流流动与换热问题的数值模拟，选择合适的湍流模型或方法进行计算十分重要。教学中对各湍流模型假设条件及其优缺点做了较为详细的介绍，并通过算例对一些模型的数值结果进行比较，或与实验结果进行比较，尽可能使学生了解这些模型之间的差别。再如对流项的离散格式有中心差分、迎风格式、QUICK格式等。一阶迎风格式的稳定性好，但准确度差，甚至存在假扩散现象；QUICK格式的准确度高，但格式非绝对稳定。通过这些离散格式的比较，有助于学生选择合适的离散格式进行数值模拟。

4.计算结果分析

数值计算的目的是为了获得传热与流动现象中有价值的信息，从而更深入地了解某一传热与流动现象的特点和规律。在通过数值计算得到温度的等值线图、速度矢量图、流线图、压力等值线图等反映传热与流动特点的结果后，需要根据传热学与流体力学的基本理论对这些结果进行分析和判断。因此在讲授算例和工程实例时，强调对结果进行分析和判断的重要性，并对结果做尽可能详细的分析和讨论。

5.课外参考资料

数值传热学及计算流体力学除选用的教材外，还有不少好的教材可供参考。如Patankar S. V. 所著的《Numerical Heat Transfer and Fluid Flow》（1980），Anderson J. D. Jr. 所著的《Computational Fluid Dynamics–The Basics with Applications》（1995），这两本教材都以简练的语言和简单的例子介绍数值传热学和计算流体力学的基本原理和方法，以激发读者对数值计算的兴趣；王福军所著的《计算流体动力学分析-CFD软件原理与应用》（2004）不仅介绍基本原理与方法，还介绍了运用商业软件进行流体流动问题进行求解的过程；郭宽良等编著的《计算传热学》（1988）除介绍导热和对流换热的数值求解外，也介绍了一些辐射换热的数值计算以及导热的有限元解法。另外一些发表在期刊上的文献也有必要推荐给学生查阅，如Rhie ，C. M. 和 Chow，W. L. 提出同位网格动量插值法的论文，对同位网格上SIMPLE算法以及生成适体网格坐标变换的理解都很有帮助。[6]

三、教学效果

“数值传热学”课程在研究生培养中的重要性越来越突出，通过多年的教学实践，该课程在上海电力学院已积累一定的教学经验和基础，并取得了较好的效果，基本满足相关学科对课程的要求。在教学过程中，时常有学生结合自己的研究方向，提出一些与课程内容相关的问题； 在讲授工程应用实例时，不少同学表现出对数值计算的兴趣；部分研究生论文的研究课题与传热与流体流动的数值计算有关。期末考核反映出大部分学生通过课程的学习已掌握了数值传热学的基本原理和方法，以及一些简单问题的数值求解。但另一方面，非重点高校数值传热学的教学与一些有着二十多年教学实践的重点高校相比，差距也显然存在，比如教学内容不够丰富，尤其是科研中一些的实例尚不够多；课程的资源有待进一步加强；软硬件方面有待进一步改进和完善等。

四、结论与探讨

通过多年研究生数值传热学的教学实践，选取难度适中的教学内容，配以合适的教学手段和方法，非重点高校数值传热学的教学同样可获得良好的效果，为研究生在论文阶段开展相关课题的研究及今后的工作打好基础。考虑到非重点高校研究生的培养目标，数值传热学的教学应侧重于方法的运用，而非理论与方法的研究。但教学中仍应十分重视相关基本原理与方法的讲解，重视对数值计算结果的分析，培养学生依据传热学和流体力学基本理论对数值结果进行分析的能力。同时，还应注意从丰富教学内容、提升学生学习兴趣等多方面对教学内容、教学方法不断加以完善，进一步提高教学质量。这些方面包括：注意将科研中有关数值计算结果作为工程实例应用于教学，丰富教学内容；完善软硬件设施，使学生能在一定的软件平台上完成大型作业或求解一些问题；探索课堂讨论与研究生各自研究方向相结合的方法，提高学生的学习兴趣；加强与其他院校尤其是重点高校的交流。它山之石，可以攻玉，教师应借鉴其他学校好的教学经验以提高教学水平。

参考文献：

[1]陶文铨.数值传热学[M].第二版.西安：西安交通大学出版社，

2001.

[2]邓保庆.环境工程专业CFD课程教学的应用初探[J].中国科技信息，2010，（7）：201-202.

[3]Anderson，putational Fluid Dynamics：The Basics with Applications[M].New York：McGraw-Hill，1995.

[4]王福军，周凌九，严海军.计算流体力学课程教学改革与实践[J].高等农业教育，2005，（11）：63-64.

传热学论文篇（8）

中图分类号： TK172 文献标识码： A

一、引言

在换热器领域，高效传热是目前一直倡导的课题，怎样通过基础元件及在磁场的条件下来提升改变效率是其常用的手段。温差场均匀性的理论分析是其实现的依据，在一定的条件下，顺流换热器的效能可大于逆流换热器的效能，其原因就是此时顺流换热器的温差场要比逆流换热器均匀。本文根据温差场的理论性研究，来提出换热器在实际应用中的效能提升分析。

二、换热器温差场

换热器是具有大容量滞后和纯滞后的热工设备，工况发生变迁后，换热器出口参数反应滞后，换热器将处于长时间的动态过渡过程，无法立刻达到新的平衡状态。换热器的结构和工况变化不同,其动态特性也不一致。本研究对不同结构换热器的温度及流量进行阶跃变化，分析换热器出口参数响应及内部温度场变化，利用温差场均匀性因子评价动态过渡过程。在换热器中，每一个子换热面两侧的冷热流体之间都存在一个温差，这些不同子换热面上的冷热流体间的温差构成了换热器的冷热流体的温差场，为了表征换热器温差场的均匀度，过增元等对二维问题用下式定义了一个温差场均匀性因子：

（2.1）

式中T（x，y）和t（x，y)分别为热流体和冷流体的温度，L、W为换热器的尺度。

三、换热器均匀性因子

1、顺流换热器

如图所示的单管顺流换热器，假定冷流体为小热容量流流体。沿程的传热系数和管径不变，则考虑微元换热面上的换热量：

（2.2）

（2.3）

式中A为管子的截断周长，U为传导系数，对上式求解并在0处算出边界条件，得简化形式：

（2.4）

式中换热器的热容量流比，和分别代表小热容量流和大热容量流；式中换热器的传热单元数，U为换热器的传导系数，A为换热器的传热面积。

图一 换热器的示意图

由上几式及边界条件可得出大热容量流流体混合小热容量流流体不混合时的叉流换热器的温差场均匀性因子的解析式：

（2.5）

由上式推导出的流体变化形式：

图二 流体变化形式

四、换热器类型及理论模型

针对工程中常用的并列交叉流及逆向交叉流换热器,在换热器温差场均匀性原则的指导下分别提出改进方案,并对原方案及新设计方案进行实验，用具如下：

1、并列交叉换热器

2、逆向交叉流换热器

理论模型：

四、结论

从理论上进行推导传热面积非均匀分布时局部温差算术平均值和换热器的对数平均温差之间的关系式,求出了在总传热面积维持不变的条件下逐步改善温差场均匀性的传热面积分布递推公式。在模型概念上进行综述,对接下来的实际试验做出纲领性建设意见，用来推算总传热面积维持不变的条件下,在冷热流体相交点附近及由该点所在对角线从两侧往对角线所处区域增加传热面积,可改善换热器的温差场均匀程度,强化换热器的传热。

五、参考文献

[1] 过增元，胡桅林，张朝民，变分原理在叉流换热器优化中的应用，高等学校第三届工程热物理全国学术会议论文集，1990

[2]周森泉. 换热器温差场均匀性原则及其应用

[3] Patankar,5.V.andPrakash,C.,AnAnalysis of the Eeffet of PlateT ieknes On Laminar Flowand Heat Transefr in Interur Pted Plate Passage, Int.J. HeatMassTransefr,1981,

24,Pp.1801一1810

[4] 徐天华，崔乃英，谭盈科，开发管内插人物强化高粘液传热的方法探讨，中国工程热物理学会传热传质学学术会议，863106，1986

[5]Landau，H.G.andHlinka，J.W.，SteadyState Temperature Distributionina Counterflow Heat Exehanger Including Longitudinal Conductioninhte Wall，ASMEPaper，1960

传热学论文篇（9）

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（10）

Abstract: This paper introduces the developing history of heat transfer, the heat transfer about the classification and the respective characteristic, tells the story of two kinds of heat transfer theory. Finally, the application of the object in the industry in the heat transfer process were introduced, and emphasizes its application in the field of evaporator

Keywords: heat transfer, heat transfer, evaporator

中图分类号：TL331 文献标识码：A

一传热发展

对流换热的真正发展是在19世纪末叶以后。1904年德国物理学家普朗特的边界层理论和1915年努塞尔的因次分析，为从理论和实验上正确理解和定量研究对流换热奠定了基础。1929年，施密特指出了传质与传热的类同之处。在热传导方面，法国物理学家毕奥于1804年得出的平壁导热实验结果是导热定律的最早表述。稍后，法国的傅里叶运用数理方法，更准确地把它表述为后来称为傅里叶定律的微分形式。热辐射方面的理论比较复杂。1860年，基尔霍夫通过人造空腔模拟绝对黑体，论证了在相同温度下以黑体的辐射率(黑度)为最大，并指出物体的辐射率与同温度下该物体的吸收率相等，被后人称为基尔霍夫定律。1878年，斯忒藩由实验发现辐射率与绝对温度四次方成正比的事实，1884年又为玻耳兹曼在理论上所证明，称为斯忒藩-玻耳兹曼定律，俗称四次方定律。1900年，普朗克在研究空腔黑体辐射时，得出了普朗克热辐射定律。这个定律不仅描述了黑体辐射与温度、频率的关系，还论证了维恩提出的黑体能量分布的位移定律

二传热的基本方式

（一）热传导

热传导又称导热，是借助物质的分子或原子振动以及自由电子的热运动来传递热量的过程。当物质内部在传热方向上无质点宏观迁移的前提下，只要存在温度差，就必然发生热传导。可见热传导不仅发生在固体中，同时也是流体内的一种传热方式。

在静止流体内部以及在作层流运动的流体层中垂直于流动方向上的传热，是凭借流体分子的振动碰撞来实现的，换言之，这两类传热过程也应属于导热的范畴。

所以说：固体和静止流体中的传热以及作层流运动的流体层中垂直于流动方向上的传热均属于导热。

（二）热对流

热对流是利用流体质点在传热方向上的相对运动来实现热量传递的过程，简称对流。根据造成流体质点在传热方向上的相对运动的原因不同，又可分为强制对流和自然对流。

若相对运动是由外力作用引起的，则称为强制对流。如传热过程因泵、风机、搅拌器等对流体做功造成传热方向上质点块的宏观迁移。

若相对运动是由于流体内部各部分温度的不同而产生密度的差异，使流体质点发生相对运动的，则称为自然对流。

例如，我们可以观察到燃烧炉上方的空气是晃动的，这是因为靠近炉子表面的空气被加热升温后，密度减小而上浮，离炉子表面较远的空气温度相对较低，由于密度较大而下沉，冷、热气团形成自然对流的结果。

流体在发生强制对流时，往往伴随着自然对流，但一般强制对流过程的速率比自然对流的大得多，故在工业换热设备中，流体中的热对流过程通常控制为强制对流方式。

（三）热辐射

热辐射是一种通过电磁波来传递热量的方式。具体地说，物体先将热能转变成辐射能，以电磁波的形式在空中进行传送，当遇到另一个能吸收辐射能的物体时，即被其部分或全部吸收并转变为热能，从而实现传热。

根据赫尔－波尔兹曼定律：凡温度高于绝对零度的物体均具有将其本身的能量以电磁波的方式辐射出去，同时有接受电磁波的能力，且物体的辐射能力大致与物体的绝对温度的4次方成正比。

三传热的原理

（一）对流传热：对流传热大多是指流体与固体壁面之间的传热，其传热速率与流体性质及边界层的状况密切相关。如图在靠近壁面处引起温度的变化形成温度边界层。温度差主要集中在层流底层中。假设流体与壁面的温度差全部集中在厚度为δ1'的有效膜内，该膜既不是热边界层，也非流动边界层，而是一集中了全部传热温差并以导热方式传热的虚拟膜。对流传热速率方程可用牛顿冷却定律来描述，该定律是一个实验定律：对两侧流体，均可使用牛顿冷却定律，即：Q=αAΔt 式中：Q----对流传热的热流量，W；A----对流传热面积，m2;Δt----壁面温度与壁面法向上流体的平均温度之差，K；α----比例系数，称为表面传热系数，W/（m2.K）对流传热过程的计算，归结为如何获取。一般由实验 测定，采用科学的试验方法。

（二）多个分散相液滴在连续相中发生相变时的直接接触传热的过程

当连续相中有多个分散相液滴时，其发生相变的开始阶段，泡滴直径相对于连续相液面直径来说比较小，泡滴之间不会发生相互挤压和碰撞；当泡滴长大到一定程度，而且泡滴分布又较为密集时，它们就会相互挤压，碰撞，然后破裂，此时建议仍采用基于平均表面积的平均传热系数[1]对传热过程进行描述。

在直接接触传热过程中，体积传热系数是表征传热效率的重要参数，体积传热系数的定义式为：

式中—体积传热系数，

—时间内的换热量，

—与分散相发生热交换的全部连续相体积，

—连续相与分散相的平均温差，

—时间，

在此基础上，通过基本的流体力学理论和多相流传热理论，建立了一个更加接近实际情况且具有较强通用性的汽一液一液三相垂直管内充分发展流的流体力学模型和体积传热系数模型，为直接接触传热在工业发展中的应用提供实验和理论依据。

齐涛等[2] 在一气升式外循环实验设备中研究了冷剂正戊烷与热流体水在垂直管内直接接触汽化的传热过程。他们根据单液滴在不互溶液体中直接接触传热的瞬时传热系数的关联方程式，也推导出多液滴汽化过程中局部和平均体积传热系数的表达式，对体积传热量及体积传热系数的影响因素进行了研究，并得出了一些有用的结论。

四物体传热在工业中的广泛应用

在工业实际生产中，物体传热被广泛应用如直接接触传热的蒸发器。蒸发器是将燃料（通常为煤气和油）与空气混合后，在浸于溶液中的燃烧室内燃烧，产生的高温火焰和烟气经燃烧室下部的喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中。高温气体和溶液直接接触，同时进行传热使水分蒸发汽化，产生的水汽和废烟气一起由蒸发器顶部排出。其燃烧室在溶液中的浸没深度一般为0.2～0.6m，出燃烧室的气体温度可达1000℃以上。因是直接触接传热，故它的传热效果很好，热利用率高。由于不需要固定的传热壁面，故结构简单，特别适用于易结晶、结垢和具有腐蚀性物料的蒸发。目前在废酸处理和硫酸铵溶液的蒸发中，它已得到广泛应用。

五总结

本文对传热发展及方式进行了详细的叙述，由于传热过程的复杂性，其研究内容主要集中在对流传热和多个分散相液滴在连续相中发生相变时的直接接触传热方面。因此，对多个分散相液滴在连续相中发生相变的直接接触传热进行研究，另一方面，直接接触传热在蒸发器中的应用是一个全新的领域，随着对直接接触传热过程研究的深入，其在工业工程中会得到越来越广泛的推广。