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SPOC学校专有课程
冶金传输原理
第1次开课
开课时间: 2025年01月20日 ~ 2027年12月30日
学时安排: 3-5小时每周
进行至第27周,共154周 已有 1 人参加
立即参加
spContent=《冶金传输原理》课程作为冶金工程专业的专业基础课,高温下的冶金,传输现象是研究冶金单元过程速率最重要的内容,主要讲授冶金过程动量、热量和质量传输的基本概念、基本原理和规律,为培养学生利用传输原理的基础知识分析解决冶金过程实际问题的能力,从而在工程和学术方面为学习专业课打下基础。
《冶金传输原理》课程作为冶金工程专业的专业基础课,高温下的冶金,传输现象是研究冶金单元过程速率最重要的内容,主要讲授冶金过程动量、热量和质量传输的基本概念、基本原理和规律,为培养学生利用传输原理的基础知识分析解决冶金过程实际问题的能力,从而在工程和学术方面为学习专业课打下基础。
—— 课程团队
课程概述
  1. 冶金的本质是通过化学反应来实现金属从矿物中的分离提取和精炼。冶金化学反应都是高温的多相(气相、液相、固相)反应。一般来说高温下化学反应不构成过程速率的控制环节,传质和传热是控制环节,而流体流动又决定着流体相的传质和传热。因此传输现象便成为研究冶金单元过程速率最重要的内容。
  2. 冶金传输原理主要讲授冶金过程动量、热量和质量传输的基本概念、基本原理和规律,为培养学生利用传输原理的基础知识分析解决冶金过程实际问题的能力,从而在工程和学术两方面为学习专业课打下坚实的基础。

授课目标
  • 深入理解各种传输现象的机理,为理解冶金工艺过程奠定理论基础,对改进和优化各种设备的设计、操作及控制提供理论依据;
  • 为将来所要研究和开发的冶金过程提供基础数学模型,以此为基础,可以对冶金过程进行模拟研究,加速研发过程,降低研发成本。
成绩 要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


课程大纲

第一篇 动量传输

第一讲 1.1-1.3 动量传输概论及相关概念

第二讲 1.4-1.8-2 牛顿黏性定律

第三讲 2.1-2.2 积分质量+动量平衡方程

第四讲 2.3 积分能量平衡方程

第五讲 3.1 描述流体运动的两种方法+3.2 迹线和流线,流线微分方程

第六讲 3.3 流体微团运动分析,有势流动与势函数

第七讲 3.4 平面稳态流动与流函数

第八讲 3.5 连续性方程

第九讲 3.6.1 运动方程理想流体—欧拉方程

第十讲 3.6.2 伯努利方程的两种形式

第十一讲 3.7 实际流体运动方程—纳维—斯托克斯方程

第十二讲 4.1 流体运动的两种状态—层流与湍流

第十三讲 4.2 圆管中层流流动时阻力系数的计算

第十四讲 4.3.1 圆管中湍流流动理论

第十五讲 4.3.2 圆管中湍流流动时阻力系数的计算

第十六讲 4.4 管路中流动阻力损失的计算

第十七讲 4.5 局部压力损失

第十八讲 4.6 管路计算

第十九讲 5 边界层理论

第二十讲 10.1 相似原理-三定律

第二十一讲 10.2 量纲分析法

第一篇 动量传输——作业

第二篇 热量传输

第一讲 11 热量传输概论

第二讲 12 热量传输微分方程

第三讲 13 导 热

第四讲 14 对流换热

第五讲 15.1 辐射换热

第六讲 15.2 辐射换热

第二篇 热量传输——作业

第三篇 质量传输

第一讲 17.1 质量传输的两种方式及相关定律

第二讲 17.2 传质中常见浓度的若干表示法

第三讲 17.3 几种传质通量间的关系

第四讲 18.1 质量传输微分方程推导及常见形式

第五讲 18.2 质量传输微分方程的定解条件

第六讲 19.1 分子扩散传质方程

第七讲 19.2 气体通过间壁的扩散之气体通过金属平板的扩散

第八讲 19.3 气体通过间壁的扩散之气体通过金属圆管壁的扩散

第九讲 19.4 气体通过间壁的扩散之静止气体的稳态扩散-蒸发过程的扩散传质

第十讲 19.5 分子扩散传质系数之气体分子扩散系数

第十一讲 19.6 分子扩散传质系数之液体分子扩散系数

第十二讲 19.7 分子扩散传质系数之固体分子扩散系数

第十三讲 19.8 静止介质中不稳态扩散传质

第十四讲 20.1 对流流动传质概述及几种传质模型

第十五讲 20.2 层流流动时的质量传输

第十六讲 20.3 湍流流动时的质量传输

第十七讲 20.4 其他边界条件下的对流流动传质

第十八讲 21.1 相际传质及相际平衡的本质

第十九讲 21.2 双膜理论与相际稳态综合传质

第二十讲 21.3 具有化学反应的相际稳态综合传质----铁矿石还原

第二十一讲 21.4 具有化学反应的相际稳态综合传质----碳粒的燃烧

第三篇 质量传输——作业

总结篇 传输现象的类似

第一讲 22.1 三类传输现象之间的类似关系

第二讲 22.2 传输现象的类比----动量与热量传输的类似

第三讲 22.3 传输现象的类比----动量与质量传输的类似

第四讲 22.4 热量与质量传输的类似----具有传热过程的相际稳态综合传质

总结篇 传输现象的类似——作业

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预备知识

应具备高等数学的基础知识

参考资料

张先棹. 冶金传输原理. 冶金工业出版社

常见问题

单元测试40%

期末考试60%

源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

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