摘要:本文概括了山東化工技師學院化工工藝專業(yè)，傳熱實訓操作課程的一體化課改的理念、思路、實施過程等方面的探索。

關鍵詞:傳熱實訓;一體化課改;探索

大國工匠和工匠精神，是國家在技工院校技能人才培養(yǎng)中，提倡的目標。如何把技工院校的學生培養(yǎng)成具有工匠精神的高技能人才，是當前技工院校需要思考的問題。在當前形勢下，近幾年來，我校積極深入探索一體化課改，并不斷推進。一方面，加大實訓裝置的投入，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標及人才培養(yǎng)方案，建成了與化工生產(chǎn)相接近的化工單元及綜合實訓基地。其中，化工單元實訓操作實訓室，包括流體輸送、傳熱、吸收解吸、精餾、反應器及非均相分離共計六個實訓室，包括了化工生產(chǎn)中常見的單元操作，在我院的教學及企業(yè)培訓中，發(fā)揮著重要的作用。另一方面，積極探索一體化課改模式，請課改專家對一線教師，分批次，進行培訓和指導。一線教師，選取自己的課改課程，積極參與，不斷完善自己的課改框架，充實任務內(nèi)容，選取試點班級，應用到實際教學中，取得了不錯的效果。在當前一體化課改的大趨勢中，如何打破傳統(tǒng)的實訓教學模式，探索出新的項目化教學模式，是我們?nèi)缃衩鎸Φ闹匾n題。在我院一體化課改進程中，我選擇了傳熱實訓操作作為課改的一門課程，結合傳熱實訓裝置及我院學生的特點，現(xiàn)將課改的過程總結成以下方面:

1傳熱實訓裝置簡介

化工單元操作實訓課，包括兩個系統(tǒng)，指實訓操作系統(tǒng)與仿真操作系統(tǒng)。通過實操系統(tǒng)，營造與化工企業(yè)生產(chǎn)相近的氛圍，使學生真實的感受到化工生產(chǎn)的特點，養(yǎng)成良好的職業(yè)素質;仿真操作系統(tǒng)則可以充分依據(jù)化工行業(yè)"易燃易爆、有毒有害、高溫高壓"的特點、著重模擬化工生產(chǎn)過程中的各種單元操作、各單元操作之間的配合(即工段)操作和某一產(chǎn)品的整個生產(chǎn)工藝操作，模擬生產(chǎn)過程中的不正?，F(xiàn)象及其處理，幫助學生掌握化工操作技能和培養(yǎng)技術應用能力。傳熱實訓裝置是我院與杭州言實科技有限公司共同開發(fā)，本傳熱實訓裝置采用了化工技術、自動化控制技術和網(wǎng)絡技術的最新成果，實現(xiàn)了工廠情景化、故障模擬化、操作實際化和控制網(wǎng)絡化。本裝置采用工廠里實際應用的工藝流程，不銹鋼框架結構，用泵輸送流體，操作方式與工廠里基本一致，使學生能夠身臨其境。與設備相配套的還有儀表操作臺和DCS控制系統(tǒng)。設備上電之后，控參數(shù)的傳感器將監(jiān)信號送到操作臺的儀表上，可以通過儀表實時監(jiān)控設備的運行狀況。也可以通過計算機進行數(shù)據(jù)的遠程采集傳輸，裝置采用工業(yè)控制系統(tǒng)，使學生充分體會中控室的作用。(1)實驗:能夠完成基本傳熱實驗，通過調(diào)節(jié)物料流量，改變物料的出口溫度，達到傳熱要求。(2)實訓:本培訓裝置是工廠生產(chǎn)設備的室內(nèi)版，其設備配置和操作方式與工廠基本一致，通過實際操作，模擬工廠換熱器的操作(換熱器的串聯(lián)及并聯(lián)操作等)。傳熱裝置(1－－6號)設有兩個換熱器，(7、8號)傳熱裝置設有三個換熱器，能夠在傳熱正常操作中進行換熱器的串聯(lián)、并聯(lián)的切換操作。裝置還設計了兩個故障:①水蒸氣混入不凝性氣體(壓縮空氣);②冷凝水排水不暢傳熱實訓裝置工藝流程見圖1。

2課改的實施

摘要對典型住宅建筑采暖系統(tǒng)中的鄰戶量進行了理論計算，討論了節(jié)能建筑與非節(jié)能建筑、住戶建筑面積大小及在建筑中位置對鄰戶傳熱量的影響；根據(jù)用熱公平的原則，對居住建筑的熱且成進行了劃分，提出了依據(jù)鄰戶傳熱多少確定分攤比例的熱計量方法。

關鍵詞計量供熱鄰戶傳熱綜合系數(shù)

AbstractFirst,takingatypicalresidentbuildinginTianjin,theauthortheoreticallycalculatestheamountoftheadjacentheattransferundervariousconditions:theenergyconservationandnon-energyconservationbuilding,thedifferentresident''''sfloorareasanditspositioninawholebuilding.Second,Accordingtotheprincipleof"equalcostforequalcomfortamenity",theauthorproposesameteringmethodofdeterminingtheproportionofheatcost.

Keywordsmeteringheatingsystem,adjacentheattransfer,compositivefactor

一、鄰戶傳熱溫差的確定

1.1實例計算

摘要以對鄰室傳熱進行的實驗研究為基礎，并將家具蓄放熱因素引入鄰室傳熱分析，給出了可用于工程計算的不同情況下的推薦鄰室傳熱溫差值。同時在此基礎上分析了鄰室傳熱負荷對戶內(nèi)采暖水系統(tǒng)的影響，得出了鄰室傳熱負荷可以不參與戶內(nèi)采暖系統(tǒng)水力計算的結論。此研究獲得的推薦數(shù)據(jù)及分析結論已得到大規(guī)模工程實踐的驗證。

關鍵詞計量供熱鄰室傳熱鄰室傳熱溫差鄰室傳熱負荷

1問題的提出

與以往不具備分室溫度可調(diào)的傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)不同，計量供熱系統(tǒng)為熱消費者提供了獨立控制室溫和熱消費量的可能性。然而熱不同于電，亦不同于水，各戶獨立的控制對它戶基本無影響，熱是可以傳遞的，某戶處身的獨立行為調(diào)節(jié)勢必對他人產(chǎn)生影響，這種影響具體體現(xiàn)在：由于行為調(diào)節(jié)，某戶可能將其室內(nèi)溫度保持在某個較低水平，而引起它戶與之相鄰的房間采暖設計熱負荷加大，我們將這種現(xiàn)象稱為鄰室傳熱。鄰室傳熱是通過分戶隔墻及樓板發(fā)生的，本文將就鄰室傳熱負荷的確定及對戶內(nèi)采暖管道系統(tǒng)的影響進行討論。

2鄰室傳熱負荷的計算方法

2．1鄰室傳熱溫差Δt1的分析計算：

摘要：在冬季制熱工況下，熱泵機組的室外換熱器溫度低于環(huán)境空氣的露點溫度時，翅片表面就會產(chǎn)生冷凝水；如果溫度進一步低于0℃就會結霜，由此導致傳熱情況惡化，嚴重時機組無法正常運行。為了確保機組正常運行，除霜必不可少，但又消耗了額外的能量，這些甚至影響了熱泵的推廣應用。所以在保證換熱器的傳熱性能不惡化的前提下，除霜周期的延長對于節(jié)約能量的實際意義是明顯的。因而對結霜工況下熱泵機組常用的翅片管換熱器的傳熱傳質現(xiàn)象進行分析和優(yōu)化設計，具有極大的實際意義。本文應用正則攝動方法，研究結霜工況下等厚度環(huán)肋的傳熱傳質問題，探索在一定體積條件下產(chǎn)生最大傳熱量的最優(yōu)幾何尺寸。

關鍵詞：結霜工況熱泵翅片管換熱器正則攝動方法最優(yōu)化

1引言

目前，熱泵的應用越來越廣泛。在冬季制熱工況下，當室外換熱器的溫度低于環(huán)境空氣的露點溫度時，翅片表面就會產(chǎn)生冷凝水。如果溫度進一步低于0℃就會結霜，由此導致傳熱情況惡化，嚴重時機組無法正常運行。為了確保機組正常運行，除霜所以必不可少，而除霜又消耗了額外的能量，這些甚至影響了熱泵的推廣應用。所以在保證換熱器的傳熱性能不惡化的前提下，除霜周期的延長對于節(jié)約能量的實際意義是明顯的。因而對結霜工況下熱泵機組的翅片管換熱器的傳熱傳質現(xiàn)象進行分析和優(yōu)化設計，具有極大的實際意義。

由于霜對換熱的影響明顯，國內(nèi)外對于翅片管換熱器的結霜的研究相當活躍，但主要集中在除霜控制[1][2]、對霜的形成機理、霜及霜的特性的分析[3]和換熱器結霜特性的模擬[4]的研究上。對于換熱器自身的結構對結霜的影響，則主要集中翅片變間距的研究[5]。鄧東泉[6]等通過實驗對不同材料的翅片的傳熱特性進行了比較。在變片距設計已經(jīng)成為設計人員和研究人員的共識的情況下，對于翅片自身尺寸的設定往往由干工況下的經(jīng)驗而定，充分考慮結霜的影響方面的研究未見公開報道。

熱泵機組的換熱器，多用等厚度環(huán)型肋片來強化換熱效率。魏琪[7][8]等人對變熱力參數(shù)和濕工況下的等厚度環(huán)肋的傳熱傳質進行了研究,得到了相應工況下的一些有意義的結論。本文基于等厚度環(huán)肋的基本模型，探索結霜工況一定體積下最大換熱量時的優(yōu)化尺寸。

一、鄰室設計溫差的理論計算

鄰室設計溫差是指當某房間采暖達到設計室溫時，考慮到與其相鄰房間不采暖而產(chǎn)生鄰室傳熱，采暖與非采暖房間之間的溫

差。由傅利葉傳熱定律可知傳熱量與傳熱溫差成正比。所以鄰室設計溫差直接決定了鄰室設計熱負荷的大小，應合理確定鄰室設計溫差。

鄰室設計溫差不易直接確定。本文擬通過建立數(shù)學模型，計算鄰室得熱溫差，從而間接確定鄰室設計溫差。鄰室得熱溫差是指某房間不采暖時，考慮到鄰室傳熱存在，該房間與相鄰其采暖房間之間的溫差。

1．鄰室得熱溫差的推導

1．1建立數(shù)學模型

摘要：文章結合鄭州工業(yè)應用技術學院機械設計與制造專業(yè)的教學實際，從流體力學與傳熱學基礎課程的特點和學生的實際情況出發(fā)，對教學目標、教學內(nèi)容、教學模式及考核形式等進行了系統(tǒng)的改革和創(chuàng)新。結果表明，課程改革可以充分激發(fā)學生對理論知識的好奇心及學習興趣，提高其積極性和主動性思考能力，加強學生的理論知識和實踐相結合的能力。

關鍵詞：機械設計；自動化專業(yè)；教學改革；流體力學

鄭州應用技術學院位河南省鄭州市，鄭州市作為我國重要的工業(yè)城市，位于農(nóng)業(yè)大省——河南省，機械類、汽車、智能機器人等領域發(fā)展迅速，對相關領域的工程應用型專業(yè)人才的需求也有了更高的需求和要求。流體力學與傳熱學的基本規(guī)律等知識可以影響相關行業(yè)甚至國家經(jīng)濟發(fā)展水平、科學技術進展速度。流體力學與傳熱學在電子、建筑、航空航天、機械制造、生物工程甚至醫(yī)療器械等領域得到了廣泛的應用[1]。無論是在新材料研制、冷熱加工制造領域，還是在先進化智能制造、超精密加工、電氣及其自動化制造等領域，能否正確處理流動運動規(guī)律及傳熱現(xiàn)象等生產(chǎn)中的實際問題，已經(jīng)是解決技術問題的關鍵要素。流體力學與傳熱學基礎課程作為機械設計及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎課程，對學生的發(fā)展起到重要作用，流體力學與傳熱學基礎課程是以工程實際應用為目標，學生需要學習流體的平衡、運動學規(guī)律，尤其是流體動力學、流體靜力學、雷諾現(xiàn)象等知識，以及熱能中的穩(wěn)態(tài)導熱、非穩(wěn)態(tài)導熱及能量守恒定律，機械能與熱能相互轉換的知識。流體力學與傳熱學基礎課程是機械設計及其自動化專業(yè)的學生畢業(yè)要求的重要課程之一，通過學習，學生在遇到復雜的專業(yè)問題和工程實際問題時，能夠正確地運用理論基礎解決問題[2]。

1流體力學與傳熱學基礎課程的特點與學習目標

1.1課程特點

流體力學與傳統(tǒng)學基礎課程是機械設計及其自動化專業(yè)的一門主要的技術基礎課程，它既是力學的一個分支，具有較強的理論體系，又密切聯(lián)系工程實際，具有一定的專業(yè)針對性，是學習專業(yè)課程和專業(yè)發(fā)展不可缺少的技術理論基礎[3]。流體力學與傳熱學基礎是研究流體受力及宏觀運動規(guī)律性的一門學科，是介于基礎科學與工程之間的專業(yè)理論基礎課，因包含大量公式推導計算、模型的建立和分析，課程內(nèi)容苦澀難懂，偏重課堂教學[4]。該課程有知識面廣、理論性和實踐性強、學習內(nèi)容很重要等特點，使得教師授課壓力大、學生學習積極性不高。流體力學與傳熱學涉及知識面廣，和許多課程都密切結合、相互聯(lián)系，需要學生對高數(shù)、物理、材料力學等基礎知識有一定的掌握，如果缺失了部分相關知識會導致難以完全理解這門課程。本課程中涉及的概念和公式較多，在有限的課時內(nèi)要掌握所有公式的推導及原理難度較大。同時，課程中涉及大量的計算，有的會用到計算編程，計算過程煩瑣，計算量大。不同的換熱研究方法不是單一解，會涉及各種計算公式、經(jīng)驗式等，增加了換算難度[5]。在實踐中，大部分同學反映流體力學與傳熱學課程學習難度大，原因有兩個方面：第一、學生對很多的術語、概念、定理和公式只是靠機械記憶，并沒有深刻理解，因此在腦海中很難構造出準確的生活模型，總覺得太抽象難懂，其興趣和積極性就大大降低。第二、實際應用能力弱，即使課堂上能夠通過對概念、定理和公式的記憶去應對相應的練習或考試，但因缺乏對知識的深刻理解，很難應用到生產(chǎn)、生活實踐中去。

摘要：有關墻體傳熱量的是隨著人們對房間負荷計算精度要求的不斷提高而不斷的，大概經(jīng)歷了諧波法、反應系數(shù)法和Z傳遞系數(shù)法（或者冷負荷系數(shù)法）。本文通過舉例比較了前兩種方法于墻體傳熱計算的異同，并作出了直觀曲線圖加以比較。

關鍵詞：冷負荷諧波法反應系數(shù)法

人們對房間內(nèi)環(huán)境舒適性要求的不斷提高，反映在冷負荷計算方面就是計算方法的不斷進步，先后出現(xiàn)了諧波法、反應系數(shù)法、Z傳遞函數(shù)法，冷負荷系數(shù)法則是建立在Z傳遞函數(shù)法基礎上的一種適合手算的計算方法。而計算機技術的飛速發(fā)展使得負荷計算朝著精確化、動態(tài)化、可控化方向不斷發(fā)展。

由內(nèi)外維護結構隔離出來的空間——房間構成了建筑物的基本單元。我們根據(jù)控制論中的線性系統(tǒng)來房間的熱過程時，把房間的圍護結構以外墻為代表構成一個墻體熱力系統(tǒng)，墻的外側空氣溫度和太陽輻射是該系統(tǒng)的擾量，墻的傳熱量是該系統(tǒng)的反應；再把房間的各個內(nèi)表面和室內(nèi)空氣看成一個熱力系統(tǒng)，可以近似當作一個線性系統(tǒng)，稱作房間熱力系統(tǒng)。

下面本文從兩種方法入手，通過對一具體墻體傳熱實例進行的計算，對其結果進行比較。

1諧波反應法

提要本文針對具有分戶熱計量供暖系統(tǒng)的住宅建筑內(nèi)只有一戶供暖狀況時的熱負荷計算及其戶間傳熱的規(guī)律這一課題做了實質性的研究、分析和探討。通過對具有這種系統(tǒng)建筑的傳熱分析，建立了分戶熱計量供暖系統(tǒng)的熱負荷計算程序方法，并根據(jù)多元一次方程的求解和計算機編程對所建立的建筑模型進行了實際計算。通過對計算結果的大量數(shù)據(jù)的分析和比較，提出了具有分戶熱計量供暖系統(tǒng)的住宅建筑熱負荷計算的方法的初步建議。也為今后進一步進研究其他供暖狀況時的分戶熱計量供暖的熱負荷計算打下基礎。

關鍵詞住宅建筑分戶熱計量供暖系統(tǒng)熱負荷計算

隨著我國的國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們對生活的舒適要求越來越高。人們對冬季的供暖要求不僅要舒適，而且要節(jié)能，要為國家省能，為居民自己省錢。現(xiàn)在國家對建筑節(jié)能政策也正在進一步地貫徹執(zhí)行，居住建筑采用分戶熱計量和分室溫控的供暖系統(tǒng)，就是這樣一種為適應節(jié)能形式而發(fā)展起來的全新的供暖形式。我國建設部2000年第76號部長令要求從2000年10月1日起正式實施《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，其中第五條就明確地規(guī)定："新建居住建筑的集中供暖系統(tǒng)應當使用雙管系統(tǒng)，推行溫度調(diào)節(jié)和戶用熱計量裝置，實行供熱計量收費。"因而，這種供暖系統(tǒng)已成為今后的居住供暖設計中必須采用的供暖形式。由于這種系統(tǒng)與以往的供暖系統(tǒng)的方式有很大的不同，其供暖熱負荷的計算

供暖系統(tǒng)型式、供暖系統(tǒng)阻力計算、供暖設備的選用等方面也與以往有所不同。因此，居住建筑分戶熱計量和分室溫控的供暖系統(tǒng)設計中的技術問題急待解決。

為保證我國的用熱量制度的順利進行，為滿足住宅居民對用熱質量要求，我們必須認真地去解決好與之相關的問題。首先要研究的是這種供暖系統(tǒng)與常規(guī)的供暖系統(tǒng)在設計中的熱負荷計算的區(qū)別。其中，最大的區(qū)別應當考慮的是鄰戶的傳熱問題。但是，如何考慮？這個問題不僅與建筑物的入住率有關，而且與居住者的生活習慣有關，還與居住者的收入等客觀條件有關。對于這個問題，專家們提出了兩個種設計計算方法：一種是采用在常規(guī)供暖系統(tǒng)設計計算熱負荷的基礎上進行附加修正的方法，采用此方法時，有的專家提出來用1.2～1.5作為其修正系數(shù)，但是，什么位置的戶型采用1.2進行修正？而什么時候又通采用1.5呢？專家們并沒有給出一個明確的說法；另一種是對鄰戶的傳熱進行計算的方法，這個問題也比較麻煩，而且其計算模型也比較復雜，人為影響因素也比較多。

為了了解和分析這種供暖系統(tǒng)的熱負荷，我們應依據(jù)現(xiàn)行有關法規(guī)和計算方法，對不同戶型、不同供暖戶數(shù)和不同樓層位置的戶供暖熱負荷計算。由于本課題剛開始不久，只進行了第一步，即：研究、分析和探討在一棟住宅樓里只有一戶居住戶供暖時的狀況，并將其結果與在同樣條件下的常規(guī)供暖系統(tǒng)的熱負荷做了比較，試圖找出有關問題的所在。以下，就整個計算和分析的過程向大家匯報如下：

摘要：本文確定了設計計算參數(shù)下小型太陽能氣泡泵吸收式制冷機制冷循環(huán)中各狀態(tài)點參數(shù)，進行了發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液熱交換器的熱負荷計算和加熱熱水、冷水、冷卻水、稀溶液等循環(huán)介質的流量計算。進行了發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液熱交換器等換熱設備所需的傳熱面積計算。根據(jù)求得的傳熱面積確定了各換熱設備的傳熱管數(shù)，計算了熱水進出口配管、冷卻水進口配管、冷媒水進口配管的內(nèi)徑尺寸，為開發(fā)小型吸收式制冷機提供了一定的理論和實踐基礎。

關鍵詞：太陽能氣泡泵吸收式制冷機傳熱計算

1簡介

太陽能吸收式空調(diào)在我國目前應用很廣泛。它將常規(guī)的溴化鋰或氨水吸收式空調(diào)與太陽能熱水相結合，實現(xiàn)夏季空調(diào)、冬季供熱或全年供熱水功能。雖然吸收式空調(diào)采用溴化鋰制冷機方案技術已相對成熟，但系統(tǒng)成本若不能大幅度降低，推廣前景并不樂觀。日本矢崎株式會社已商品化生產(chǎn)小型無泵循環(huán)溴化鋰制冷機，有制冷量4000W到174000W系列產(chǎn)品。我國尚未實現(xiàn)小功率溴化鋰制冷機生產(chǎn)，現(xiàn)有的廠家生產(chǎn)成本過高，功率偏大，同時輔助熱源又不可缺少，管理難度大。因此，開發(fā)生產(chǎn)低成本的系列制冷機，如無泵溴化鋰制冷機、小型氨水制冷機及其循環(huán)泵等，并實現(xiàn)其商品化生產(chǎn)已成為當務之急。

圖1是小型太陽能吸收式制冷機組成的太陽能空調(diào)和供熱系統(tǒng)的原理圖。本系統(tǒng)主要有太陽能集熱器、蓄熱槽、輔助熱源、熱水型吸收式制冷機、冷卻塔、空調(diào)器和控制系統(tǒng)等組成。

圖1小型太陽能空調(diào)、供熱系統(tǒng)

摘要：在3年的時間內(nèi)，通過國內(nèi)外調(diào)查研究，設計論證、實施及熱工測試工作。達到了第三階段節(jié)能30％的目標，單位面積的耗熱量為15.95w/㎡，比設計值還要小。當然作好建筑物的節(jié)能工作，在結構、采暖系統(tǒng)、照明等方面都有大量的工作要作。在這暗無天日里只介紹熱工方面的設計工作，供設計人員參考。

關鍵詞：節(jié)能建筑耗熱量結構熱工設計

建筑節(jié)能在國內(nèi)外一直是倍受重視的研究課題，優(yōu)其在我國建筑行業(yè)科技發(fā)展與產(chǎn)業(yè)的建設中更是一個緊迫的、重要的研究課題。

一、前言

我國是能源短缺的國家，人均能源占有率不足美國等發(fā)達國家的1/5。但我國的能源浪費又十分嚴重，能源便用不合理。在建筑方面有人作過統(tǒng)計，我國以采暖、空調(diào)為主的建筑能耗占全國能耗的10.7％，占采暖地區(qū)社會能耗的21.4％。具體表現(xiàn)為外墻、屋頂耗能為發(fā)達國家的4倍，門窗為2倍，空氣滲透為5倍。為此國家建設部制訂了建筑節(jié)能規(guī)劃，提出了從1996年至2005年分三個階段，每階段逐級節(jié)能30％。為此1999年我校同德國奧爾登堡高等?？茖W校、長春星宇集團合作在吉林省立頂“21世紀北方節(jié)能建筑的研究”。研究確定建筑耗熱量指標不高于17.4w/㎡。課題結束后，在長春工程學院建成306㎡的示范性綠色節(jié)能建筑，在星宇名家住宅小區(qū)建成6871㎡的示范工程。本文以306㎡的示范工程為基準，對該頂目的熱工設計作以簡單介紹。

二、外墻的熱工設計